Винтовые сваи для дома своими руками. Строим свайно-винтовой фундамент своими руками: пошаговая инструкция. Изготовление винтовых свай для забора своими руками

Изготовление винтовых свай является довольно простым процессом. Главное — наличие небольшого арсенала режущего инструмента и сварочного аппарата . Качество свай зависит от выбранного материала столба, формы, размера лопасти и наконечника.

Большой срок службы, высокая надежность, простота монтажа, возможность использовать на большинстве типов грунтов определили высокое распространение винтовых свай в частном домостроительстве. Сделать винтовые сваи своими руками сможет каждый рачительный хозяин.

Выбор металлопроката

На качество и долговечность эксплуатации свай влияет много факторов. Главным из них является качество металлопроката всех компонентов сваи. В России нет четких правил, в том числе и государственного стандарта, которые бы регламентировали все характеристики винтовых свай. Для изготовления свай отлично подойдут стали с низким содержанием углерода — до 0,25%. Покупая металлопрокат, попросите у продавца сертификат качества и документы о прохождении технического контроля.

При изготовлении свай, в основном, используют трубу следующих диаметров: 57, 76, 89, 108, 133 мм.

Конструкция винтовой сваи состоит из трех частей:

ствол;
наконечник с винтовой лопастью;
оголовок.

Конструкция свай предусматривает два варианта выполнения наконечника:

сварной — используется часть ствола сваи, которую сужают в конус;
литой с лопастью — приваривается на ствол сваи.

В качестве ствола сваи используют стальную трубу. Это могут быть цельнотянутые трубы или со сварным швом. Очень часто для самодельных свай используют бывшую в употреблении трубу нефтяной промышленности.

Несущую способность сваи обеспечивает винтовая лопасть. Лопасть может крепиться как на сам наконечник, так и на ствол сваи. Это не имеет принципиального значения. В домашних условиях обеспечить точный расчет и плотное прилегание лопасти к наконечнику очень проблематично, поэтому, в основном, лопасть монтируют на ствол сваи.

Для уменьшения трудозатрат можно использовать готовые литые наконечники с винтовыми лопастями, к которым приваривают ствол сваи. Применение литого наконечника обеспечит правильный заход витка шнека, а также отсутствие опасности обрыва лопасти, гарантирует высокую надежность изделия. В свою очередь использование готового наконечника удорожает стоимость винтовой сваи. Например, литой наконечник на 108-ю трубу в разных производителей стоит от 750 рублей за штуку.

Расчет параметров сваи

Несущая способность опоры рассчитывается из нескольких факторов:

диаметра лопасти;
глубины заглубления лопасти;
вида грунта;
сопротивления грунта.

Количество свай для строения зависит от:

веса строения, включая перегородки и кровлю;
эксплуатационной нагрузки (вес мебели и оборудования);
снеговой нагрузки в зимний период.

Количество свай необходимо рассчитывать индивидуально, исходя из рельефа участка, конструкционных и эксплуатационных особенностей строения.

Как уже говорилось выше, в качестве ствола можно использовать почти все виды труб. Главным параметром будет толщина стенки трубы. Для всех свай толщина стенки ствола должна составлять минимум 3,5-4 мм, при меньшей толщине металла сваю может просто разорвать. И чем больше толщина стенки, тем дольше срок службы сваи. Увеличенная толщина стенки обладает большим запасом прочности. Также уменьшается влияние коррозии на несущую способность столба.

Изготовление ствола

С одного конца трубы необходимо сделать корону. Длина короны 200-250 мм. Необходимо вырезать 4-6 зубцов в зависимости от диаметра трубы. Зубцы загибают к центру, получая конус. Полученный конус необходимо тщательно проварить вдоль всех разрезов.

С обратной стороны трубы на расстоянии 70-100 мм от края необходимо проделать два отверстия. Они служат для присоединения монтажного приспособления при ввинчивании сваи. Диаметр отверстий зависит от диаметра трубы. Для труб малых диаметров отверстия не сверлят, а приваривают небольшие проушины, в которые вставляются рычаги при ввинчивании сваи.

Если при изготовлении сваи своими руками вы используете литой наконечник с лопастью, его просто необходимо насадить на трубу соответствующего диаметра и приварить по всей окружности, получив готовое окончание.

Оголовок

Для изготовления оголовка сваи необходима пластина в форме квадрата 250х250 мм. Толщина металла — 5-7 мм, если использовать более тонкую пластину, существует вероятность её деформации. В пластине необходимо предусмотреть технологические отверстия креплений верхней обвязки.

С одной стороны пластины необходимо приварить небольшой отрезок трубы длиной 100-200 мм, внутренний диаметр которой на 1-2 мм больше наружного диаметра сваи. Дополнительно пластину приваривают небольшими укосинами к отрезку трубы. Оголовок монтируют уже на ввинченную сваю после отрезания или наращивания к необходимому уровню ствола сваи.

Если обвязку свай проводят профилированной трубой или двутавром, то оголовок можно не использовать.

Геометрия винтовой лопасти

При изготовлении свай своими руками главной проблемой, с которой вы столкнетесь, будет геометрия лопасти. Резкие загибы, неравномерность подъема спирали, неудачный заход витка лопасти и неправильно выбранный шаг витка могут «похоронить» вашу сваю на начальном этапе ввинчивания.

Ширина лопасти сваи зависит от диаметра ствола. Ствол диаметром 56 мм имеет диаметр лопасти 86 мм, для 108-й трубы — 300 мм. Толщина листа металла для изготовления лопасти — 5-7 мм. Внутренний диаметр лопасти лучше вырезать плазменным резаком, это обеспечит ровную кромку реза.

После получения кружка лопасти его необходимо растянуть в винт. Шаг винта лопасти составляет 40-70 мм. Чем больше шаг, тем труднее свая входит в грунт.

Одним из самых простых способов растянуть лопасть — затянуть один конец лопасти в тиски и ударами молотка по другому концу придать необходимую форму. Следует помнить, что при таком способе происходит сильная вибрация материала.

Предлагаем вам ознакомиться с видео, в котором наглядно показан способ изготовления винтовой сваи своими руками.

Вконтакте

Одноклассники

Строительство любого объекта начинается с возведения фундамента.

Прочность и надежность основания служат гарантией долговременной службы всей постройки, поэтому на фундаменте не принято экономить.

Затраты на его обустройство обычно составляют около трети всех строительных расходов, что считается вполне оправданным.

Тем не менее, исследования в области альтернативных способов строительства показали ряд интересных вариантов замены дорогих материалоемких оснований на более дешевые, простые, но не менее эффективные и надежные виды фундаментов.

Рассмотрим один из них. Как сделать свайно-винтовой фундамент своими руками: пошаговая инструкция далее в статье.

известны достаточно давно, доказав свою надежность на практике. Тем не менее, винтовые сваи в качестве основания — относительно недавний способ, который долгое время применялся в военном строительстве, хоть сам принцип устройства свайного достаточно прост.

Сутью его является принцип завинчивания в грунт металлических свай с наконечником в виде спиральной резьбы, делающим их похожими на большой шуруп. Такой способ позволяет экономить на строительной технике : не требуется забивание при помощи копра или бурение скважин. При этом нет необходимости в дорогостоящих земляных работах: опоры можно завинчивать прямо в грунт без планировки участка, на уклонах, во впадинах или иных складках рельефа.

К сведению: Есть возможность вовсе обойтись без техники, завинтить сваи вручную, в непосредственной близости от уже имеющихся строений без какого-либо вреда для них.

Винтовые сваи

Винтовые сваи делятся на несколько видов , адаптированных к разным типам грунта и рассчитанных на определенную нагрузку.

Свая состоит из металлической цельной (бесшовной) трубы, один конец которой заострен и оборудован приваренными лопастями, а другой конец снабжен оголовком — усиленным участком, выполняющим функцию контакта с инструментом при завинчивании или опорной точкой установленной сваи.

Справка: в последнее время в продаже появились изделия на базе сварной трубы, что, по утверждению изготовителей, не влияет на несущую способность и не создает проблем при установке, хотя изначально производство винтовых свай для фундаментов из сварных труб признавалось недопустимым.

Существует несколько типоразмеров из трубы различного диаметра от 57 мм до 325 мм, рассчитанных на разную нагрузку. Устройство свайно-винтового фундамента предусматривает применение одно-, двух- и трехлопастных типов свай, предназначенных для разных типов почвы.

Наличие дополнительных лопастей повышает устойчивость, делает возможным более высокие нагрузки. Ширина лопасти имеет прямую зависимость от типа грунта — чем мягче почва, тем шире лопасть. Виток составляет 1,25 оборота. При этом есть многовитковые конструкции типа «шуруп», наконечник которых конусообразно заострен и снабжен многовитковой спиралью с малым диаметром. Используются на плотных глинистых грунтах.

Наконечник может быть как сварным, так и литым. Разница между ними в том, что сварной шов — фактор риска, сильнее прочих участков подвержен коррозии. Литой наконечник при монтаже вставляется в полую трубу и закрепляется сваркой, поэтому риск коррозии минимален, а сварной наконечник полностью состоит из приваренных лопастей, подвергаясь коррозийным процессам в гораздо большей степени.

Коррозия — самый опасный враг металлических конструкций. Особенно важна защита от нее там, где нет возможности замены или наблюдения за состоянием стальных деталей. Металлическая поверхность имеет сплошное антикоррозийное покрытие, исключающее опасность выхода из строя. Самыми надежными являются оцинкованные сваи с литым наконечником , расчетный срок службы которых — до 200 лет.

Применение

Применение винтовых свай показало высокую эффективность на проблемных грунтах:

заболоченные районы, участки с высоким уровнем почвенных вод;
районы вечной мерзлоты;
участки, расположенные на пучинистых грунтах с высоким уровнем сезонных подвижек почвы.

Использование сваи может быть неоднократным — в некоторых случаях опоры могут быть извлечены из грунта и использованы вновь. Для строительства крупных зданий такой способ считается непригодным, но для малоэтажного строительства в условиях ограниченности времени признан одним из наиболее эффективных.

Существенным недостатком винтовых свай, как и всех свайных фундаментов, является невозможность обустройства подвала , но на проблемных грунтах это маловероятно и при использовании других вариантов основания.

Кроме того, применение опор ограничено на скалистых грунтах из-за проблем с завинчиванием. В отдельных случаях установка может быть произведена в лидирующую скважину, но в целом такой вариант признан излишне трудоемким и довольно редко используется.

Устройство

Фундамент на винтовых сваях состоит из определенного количества установленных по определенной схеме опор.

Это так называемое свайное поле , повторяющее своими очертаниями план будущей постройки.

Итак, винтовой фундамент: монтаж свай предусматривает завинчивание опор на глубину ниже промерзания почвы, минимальной глубиной погружения в основной грунт считается 600-800 мм, то есть при длине сваи в 2,5 м минимальная глубина погружения должна быть 1,5 м.

Более точно установить глубину погружения сваи можно на основании геологических показателей участка и глубины промерзания почвы.

Важно! После установки полости труб должны быть заполнены бетоном для повышения несущей способности, особенно при большом диаметре трубы.

Верхушки подрезаются (или наращиваются, по необходимости) на одинаковую высоту и обвязываются швеллером, который послужит основанием для ростверка — опоры для несущих стен. Свайное поле с установленными сваями может послужить основой для ленточного или плитного фундамента в случае комбинированного типа основания.

Изготовление опор

Для снижения затрат зачастую предпринимаются попытки изготовить винтовые сваи самостоятельно. Мнения специалистов по этому вопросу расходятся. Изготовление несущих конструкций — дело ответственное, требующее определенных материалов, технологий и нанесения защитных покрытий. С другой точки зрения, при соблюдении правил самостоятельное производство винтовых свай возможно.

Если принято решение использовать самодельные сваи, следует обратить особое внимание на качество материала и сварки. За образец правильнее всего будет взять заводскую модель: имея ее перед глазами, можно уточнить некоторые детали при изготовлении. Важным этапом будет нанесение антикоррозийного покрытия, без него или при некачественном выполнении операции металл начнет ржаветь практически сразу после установки.

Помните: некачественное изготовление обязательно повлечет за собой проседания, деформации или обрушение постройки.

Если есть сомнения в своих силах, лучше потратиться и приобрести готовые сваи, сделанные в соответствии с техническими требованиями и имеющими сертификат качества. Фундамент — не тот случай, где можно попробовать сэкономить — проблемы с ним повлекут за собой гораздо большие затраты.

Расчет

Технология строительства винтового фундамента предусматривает этап расчета необходимого кол-ва опор. За основу расчета принимаются:

Вес здания с учетом снеговой и ветровой нагрузки.
Несущая способность грунта.

По характеристике грунта определяется рабочая нагрузка на сваю, после чего вес постройки делится на полученное значение и определяется число свай.

Можно проверить при помощи любого онлайн-калькулятора, которых много в Сети. Проверку желательно произвести при помощи нескольких калькуляторов для получения более достоверного расчета.

Монтаж свайно-винтового фундамента своими руками

Как сделать свайно-винтовой фундамент своими руками? Рассмотрим устройство фундамента на винтовых сваях: технология и этапы процесса.

1. Свайно-винтовой фундамент своими руками начинают с разметки участка согласно проекта и плана строительства. Технология установки винтового фундамента предусматривает, что места установки свай отмечаются колышками.

2. Установка свайно-винтового фундамента своими руками далее предполагает завинчивание свай . Процедура производится либо механическим путем, либо, при мягком грунте, вручную. Сваи погружаются на расчетную глубину до контакта с твердыми слоями почвы. Чтобы правильно установить винтовой фундамент своими руками, особое внимание нужно обратить на строго вертикальное расположение оси сваи. Наклон недопустим.

3. Установленные сваи надо выровнять до определенной высоты , для чего они подрезаются (некоторые — наращиваются) до нужной длины.

Важно! Чтобы правильно сделать винтовой фундамент своими руками, ни в коем случае не следует вывинчивать установленную сваю для регулировки высоты. Такое действие значительно ослабит опору сваи и вызовет проседание до первоначального значения.

4. Установленные и выровненные по горизонтальной плоскости опоры заполняются раствором. Такая операция значительно укрепляет каждую сваю, повышает сопротивляемость нагрузкам как вертикальным, так и в других направлениях.

5. Дренаж винтового фундамента — его наличие или отсутствие — не имеет значения, но при наличии воды в межсезонье можно отводить излишки при помощи дренажной канавки. Самым простым способом станет образование небольшой траншеи вокруг постройки с отводом за пределы участка таким образом, чтобы вода могла уходить без проблем.

6. Готовые сваи, залитые бетоном, для образования ростверка — пояса для опоры несущих стен. Допустимо только устройство винтового фундамента с ростверком, который обязательно надо гидроизолировать.

7. Фундамент на винтовых сваях своими руками практически готов. кирпичом, сайдингом, профнастилом и т.д.

Выбор материала основан на свойствах грунта — насколько он «гуляет» в весенний и осенний периоды, не вызовет ли движение почвы разрушения цоколя.

В сложных случаях рекомендуется оставлять небольшой зазор между основанием цоколя и поверхностью почвы. Он будет компенсировать подвижки грунта и обеспечит вентиляцию, позволяя просушивать нижнюю поверхность перекрытия. Монтаж фундамента на винтовых сваях на это не заканчивается.

8. Утепление свайно-винтового фундамента — сложный вопрос, поскольку технология установки винтовых свай для фундамента не всегда его предусматривает. Специфика применения теплоизоляции не дает однозначных методов.

Но одним из эффективных и простых способов является засыпка смеси извести и опилок толщиной около 0,5 метра (или насколько позволяет высота цоколя). Такая засыпка решает не только проблему утепления, она снижает пучинистость почвы и не позволяет проникать парам воды в элементы конструкции. Установка фундамента на винтовых сваях на этом успешно закончена.

Полезное видео

Дополнительно можете визуально посмотреть про винтовой фундамент: правила установки и технология устройства винтового фундамента рассмотрены на видео ниже.

Выводы

Свайно-винтовой фундамент — надежный выход из положения на сложных и проблемных грунтах. Экономия времени и денег, возможность самостоятельного выполнения работ, простая технология винтовых свайных фундаментов и отсутствие нужды в сложной подготовке участка — доводы, решающие в пользу выбора такого основания, надежного и выгодного.

Вконтакте

При ограниченном бюджете строительства свайно-винтовой фундамент (СВФ) является рациональным выбором рачительного хозяина. Если есть время и силы, можно изготовить винтовой фундамент самому, для этого нужно погрузить сваи до пласта с несущей способностью. Технология не зависит от погоды, коттедж или садовый домик гарантированно будет построен в том же сезоне, так как не нужно ждать набора прочности бетонных элементов основания.

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.

Обратите внимание что заземление это отдельная конструкция, а не подключение заземляющего провода к телу свайного поля фундамента. Сваи для контура заземления не должны иметь защитных покрытий не проводящих ток.

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.

Пошаговая технология фундамента на винтовых сваях

Благодаря достаточно простой конструкции, при наличии необходимых инструментов, оборудования (сварочный аппарат, газорезка) винтовые фундамент можно изготовить в домашних условиях. Установка производится по технологии:

контрольное вкручивание;
проектирование;
разметка;
изготовление направляющих скважин;
погружение СВС;
подрезка по уровню возвышающихся над землей труб;
заливка бетоном;
монтаж оголовков;
обвязка свайного поля ростверком;
ввод коммуникаций.

Для планирования времени работ достаточно измерить шаг лопастей винта. При каждом обороте свая будет погружаться на эту глубину, позволяя вычислить время каждого цикла. Например, при шаге 5 см потребуется 40 кругов для вкручивания СВС на глубину 2 м. Профессиональная бригада монтирует 15 – 25 СВС за смену, создавая поле для коттеджа площадью 100 м².

Расчет свайно-винтового фундамента

Технология достаточно отработана во всех регионах РФ, для расчета СВФ можно использовать СП от 2011 года за номером 24. 13330 для свайных оснований. Основными расчетами являются:

несущая способность пласта на глубине погружения лопасти сваи, от этого параметра рассчитывается несущая способность одной сваи;
количество – шаг СВС на прямых участках, позиционирование в местах примыкания стен, заложение свай под отдельными конструкциями (котел/печь, крыльцо/внутренняя лестница, аварийный генератор/насосное оборудование.

Чтобы не заказывать дорогостоящие геологические изыскания участка, в 75% случаев используется пробное вкручивание, позволяющее вычислить необходимые для проекта данные:

глубина несущего пласта (обязательно ниже уровня промерзания региона);
состав почвы (нахождение в разных слоях крупных камней, гравийной, известковой плиты);
уровень УГВ (очень условно).

Основные характеристики свай указываются производителями. Например, размеры СВС выбирают, исходя из типа конструкции, для которой необходимо основание:

причал/пирс – труба 89 – 108 мм, стенка 3 – 4 мм, винт 20 – 25 см;
усиление оснований – труба 89 – 108 мм, стенка 3 – 4 мм, лопасть 20 – 25 см;
подпорная стена – 54 – 89 труба (2 – 3 мм стенка), винт 15 – 20 см;
МАФ, беседки, заборы – 54 – 76 мм труба со стенкой 2 – 3 мм, лопасть винта 15 – 20 см;
комбинация с ленточным МЗЛФ – труба 108 – 168 мм, стенка 4 – 8 мм, лопасть 25 – 40 см;
блочный, кирпичный коттедж – стенка 6 – 10 мм, диаметр тела 168 – 270 мм, 40 – 80 см лопасти;
панельный, фахверковый, щитовой, каркасный, срубовый дом – 89 – 114 мм труба с 3 – 5 мм стенкой, 20 – 30 см лопасть.

Таким образом, после подсчета сборных нагрузок (эксплуатационная + ветровая + конструкционная + снеговая), цифра делится на несущую способность сваи для подсчета необходимого количества СВС.

Подготовка и разметка участка

Ввиду отсутствия планировки и земляных работ максимально упрощается разметка пятна застройки. Достаточно вынести на местность оси стен, перегородок и дополнительного тяжёлого оборудования (котел, лестница, насос и т.д.). Для этого чуть дальне углов дома производится установка колышков, по которым натягиваются шнуры. Вместо них можно использовать более сложную конструкцию из двух кольев с горизонтальной перемычкой, что позволяет устанавливать два шнура по наружным размерам сваи.

Погружение свай

Пошаговая инструкция вкручивания СВС, независимо от вида лопастей, наконечника, уровня грунтовой воды, прочих факторов, выглядит следующим образом:

изготовление приямков – направляющие скважины создаются на глубину 0,5 – 0,7 м ручным либо мотобуром, они позволяют точно позиционировать сваи, облегчают заход лопасти в грунт, диаметр лидер-лунки должен быть чуть меньше размера лопасти СВС;
погружение сваи – в отверстия внутри тела трубы заводятся лом, на него одевают трубчатые рычаги, два работника перемещают их по кругу, создавая крутящий момент, третий контролирует вертикаль ствола пузырьковым уровнем, при резком увеличении усилия затяжки (обязательно ниже отметки промерзания) работы прекращаются;

Существует технология механического погружения СВС без привлечения спецтехники, незначительно повышающая бюджет строительства:

на верхний конец СВС надевается устройство усиления крутящего момента (редуктор);
на него производится монтаж электродрели (мощность от 1,5 кВт);
конструкция устанавливается в вертикальное положение над направляющей скважиной;
дрель подключается в электросеть.

Устройство усилителя крутящего момента представляет собой редуктор с передаточным числом 1/60. Вместо рычагов используется электропривод инструмента, операцию могут выполнять два рабочих.

Выравнивание СВС в горизонтальной плоскости

Свайное поле необходимо обвязать ростверком в виде бетонных, металлических или деревянных балок, расположенных на оголовках. Для этого выступающие из земли трубы необходимо привести в норму. Технология выравнивания имеет вид:

отметка единого уровня – используется нивелир, теодолит либо лазерный построитель плоскостей, уровень;
обрезка – тело трубы срезается УШМ по разметке.

На этом устройство свайного поля считается законченным при использовании монолитного или металлического ростверка. Если возводится каркасный, срубовый, панельный или щитовой дом, необходимо смонтировать оголовки, на которые сможет опереться брус, калиброванное бревно. Оголовок имеет несколько модификаций:

квадратный – 10 х 10 – 30 х 30 см пластина, приваренная к свае;
усиленный – размер аналогичен предыдущему случаю, пластина приварена к трубе, внутренний размер которой равен наружному диаметру сваи, имеются 4 ребра жесткости (косынки);
U-образный – внутренний размер между полками 17 см для укладки бруса 15 х 15 см.

Этот элемент надевается на тело СВС, крепится к нему сваркой (реже болтами). Отверстия в пластине позволяют зафиксировать деревянные балки ростверка для получения единой пространственной конструкции.

Заливка бетоном

Свая, даже при герметично приваренном оголовке, покрывается влагой изнутри. Для предотвращения этого явления используется специальная защита – наполнение тела сваи бетоном после погружения на проектную глубину. Обычно используют несколько технологий:

сухая смесь – фасованный пескобетон М 300, который при контакте с конденсатом самостоятельно цементируется внутри изделия;
товарный бетон – классическая заливка через воронку, технология имеет существенный недостаток – наличие пустот, каверн внутри смеси;
пескобетон – марок М 300 – М 400, ввиду отсутствия крупного наполнителя, пустот в бетоне практически нет;

Кроме того, бетонные инъекции позволяют повысить пространственную жесткость конструкции, что актуально для тонкостенных свай.

Обвязка свай ростверком

На прямых участках рекомендуемая высота подошвы ростверка от земли составляет 0,5 – 0,7 м. Это оптимальный размер для расположения вентиляционных продухов в забирке. Без нее полы нижнего этажа будут источником теплопотерь, в отсутствие естественной вентиляции силовой каркас быстро придет в негодность. Для каждого типа ростверка существуют особенности монтажа.

Монолитный ростверк

Технология является самой сложной, обходится дороже прочих вариантов, однако является единственно возможной для кирпичных коттеджей на сложном рельефе, в прибрежной полосе и на болотах. Устройство монолитного ростверка по технологии:

сборка опалубки – нижние щиты надеваются на трубы, поддерживаются перемычками, закрепленными на двух колышках, боковые щиты крепятся к днищу, соединяются между собой распорками и стяжками;
армирование – два пояса из прутков периодического сечения (12 – 16 мм рифленка) связываются с горизонтальными и вертикальными 6 мм перемычками либо хомутами;
связка со сваями – в трубах прожигаются или высверливаются отверстия, в которые запускается дополнительная арматура, стыкуемая вязальной проволокой к армопоясам конструкции;
заливка – опалубка заполняется бетонной смесью до проектного уровня, уплотняется прутками арматуры или глубинными вибраторами.

На монолитном ростверке допускаются все виды кладки для стен кирпичного дома и любые другие технологии строительства.

Деревянный ростверк

Технология строительства деревянных домов облегчает задачу застройщика, которому необходимо связать свайное поле длинномерными элементами для обеспечения пространственной жесткости дома. Нижние венцы сруба (калиброванное бревно), обвязка «каркасника» являются готовым ростверком.

Технология изготовления имеет вид:

монтаж плоских оголовков – необходимы для увеличения площади опорной поверхности;
укладка балок – брус, бревно стыкуются в полдерева, крепятся к оголовкам саморезами, болтами или гвоздями.

Это самое быстрое устройство ростверка, однако, технология непригодна для кирпичной кладки, проектов большой этажности. Высота здания не может превышать один этаж с мансардой.

Металлический ростверк

Если высота сруба, «каркасника» превышает стандартный этаж, деревянный ростверк может не выдержать сборных нагрузок. Заливать монолитные балки для деревянных зданий экономически невыгодно, можно использовать ростверк из металлопроката. Технология имеет вид:

укладка кусков швеллера полками вниз, стенкой вверх на трубы СВС либо двутавра на нижнюю полку точно таким же образом;
стыковка элементов ростверка, прихватка в нескольких местах;
обваривание двойным швом каждого стыка.

Металлический ростверк пригоден для одноэтажных кирпичных зданий только при уменьшении шага свайного поля до 1 – 1,5 м. Это обусловлено большой конструкционной массой материала – например, швеллер начинает гнуться под своим весом уже в 3 м пролетах.

Ввод инженерных систем в здание на винтовых сваях

Чаще всего трубы СВС незначительно выступают над поверхностью земли. Это затрудняет разводку коммуникаций в подполье 0,5 – 1 м высоты. Поэтому разумнее осуществить ввод систем жизнеобеспечения на этапе фундамента. Позже для этого придется вскрывать черновой пол, производить земляные работы в замкнутом пространстве. Для нормальной эксплуатации здания необходимо подвести:

водопровод – в промерзаемом подполье трубы необходимо утеплить, как в земле до отметки промерзания, так и над ее поверхностью полистирольными скорлупами или минватой (2 – 3 слоя) и греющим кабелем, соответственно;
канализацию – стоки поступают в наружный канализационный контур теплыми, поэтому достаточно обмотки воздушных труб одним слоем базальтовой ваты, подземных трубопроводов пенополистирольной скорлупой на глубину 1– 1,5 м;
заземление дома – могут использоваться СВС минимального диаметра в виде погруженного на отметку 2 м треугольного контура, обвязанного толстой проволокой или шинами из металлической полосы, при этом сваи не должны иметь защитного покрытия не пропускающего ток;
кабель электроснабжения – иногда используется подземный ввод, обязательно в защитном кожухе.

После разводки инженерных систем можно установить забирку. Если в проекте заложены кирпичные стены, фальш-цоколь изготавливается на этапе отделки фасада. Потому что в этом случае велика вероятность порчи облицовочных материалов случайным камнем или раствором.

Забирка по винтовым сваям

Полноценный цоколь в свайных основаниях отсутствует, для защиты от продувания, проникновения в подполье осадков изготавливается забирка. Для строительства фальш-цоколя можно использовать несколько технологий:

каркасная система – на сваи крепится брус или оцинкованный профиль, заием решетка обшивается цокольным сайдингом, профнастилом, панелями;
кладка – керамический, глиняный кирпич, бутовый камень.

Забирка дополняется отмосткой для отвода ливневых, паводковых стоков. Облицовочные материалы этих конструкций необходимо гидроизолировать. Для этого необходимо:

установить обрешетку каркаса;
закрепить на ней вертикально рубероид;
запустить его под горизонтально расположенную отмостку;
произвести монтаж сайдинга и тротуарной плитки.

Естественная вентиляция подполья осуществляется за счет оставленных в фальш-цоколе продухов, общая площадь которых должна равняться 1/400 от поверхности забирки. Утеплять конструкцию нет необходимости, поскольку внутри подполья нет отопления.

Ресурс винтовых свай

Для повышения эксплуатационного ресурса СВС необходима антикоррозионная обработка каждого изделия согласно ГОСТ Р 9.905, 9.908, 5272. Производители используют следующие технологии антикорра:

холодное цинкование – слезает практически полностью еще при погружении сваи за счет содержащихся в земле абразивов;
горячая оцинковка – держится немного дольше, не обеспечивает заявленный 75 летний ресурс;
порошковое окрашивание – служит 30 – 50 лет после монтажа, разрушается гуляющими токами в грунте;
покраска битумными составам – защищает от грунтовой воды, независимо от высоты УГВ, обеспечивает 50 – 70 летний срок эксплуатации

грунт ВЛ 05 + холодное цинкование (эмаль IR 02) + стеклопластик – ресурс 300 – 400 лет в экстремальных условиях, электрохимическая коррозия отсутствует;
эмаль IR02 или Zinga Metall + полиуретановая либо эпоксидная двухкомпонентная эмаль – создавались для защиты нефепроводов (воздушных, подземных), имеют 50 – 100 летний ресурс;
грунт ВЛ 05 + полиуретановая эмаль Hempel, Masco – стандартный уровень защиты днищ ледоколов, подлодок, резервуаров ГСМ, 30 – 70 летний ресурс.

Даже при покупке СВС с заводским антикоррозионным слоем необходимо покрыть сваи для надежности указанными составами.

Назначение винтовых свай

Первые свайных конструкций с винтовыми наконечниками в РФ начали применяться исключительно для нужд армии в середине XIX века. Их можно было использовать для временных конструкций либо в сложных эксплуатационных условиях. Заявленный ресурс составлял 100 – 180 лет, чем современные производители похвастать не могут. В настоящее время СВС и другие модификации свай применяют для:

строительства дома на болоте, склоне, в плотной застройке, лесной зоне, на почвах с высоким УГВ, низкой несущей способностью;
бюджетного возведения заборов, МАФ, беседок, надворных построек;
усиления ленточных, плитных оснований;
изготовления инженерных систем, например заземления дома, скважины водозабора.

Высота СВС практически не ограничена – при погружении нижнего элемента с лопастями шнека до уровня земли к трубе можно приварить следующий кусок или несколько для гарантированного достижения пластов, обладающих несущими свойствами. Для монтажа достаточно трех человек либо одного мастера с мощным электроприводом с редуктором.

Данная инструкция пригодна для монтажа винтовых свай под здание, возводимое по любой технологии из разных стеновых материалов. Рекомендации позволят избежать ошибок, повысить эксплуатационный ресурс жилища.

Недорогой свайно-винтовой фундамент является прекрасной альтернативой ленточному бетонному основанию. Его применение особенно актуально на сложных влажных или сыпучих грунтах и неровных рельефах. Широко используются сваи в частном строительстве и для удешевления хозпостроек: бань, гаражей, теплиц, веранд и пр.

На каких грунтах используется винтовой фундамент?

Водонасыщенные грунты, пески, супеси и суглинки наиболее подвержены зимнему пучению грунта. При этом даже достаточно глубоко заложенный фундамент может начать выталкивать из-под земли. Весной же при оттаивании происходит его неравномерная усадка.
Надежная опора требуется и при строительстве на сыпучих грунтах: ведь заглубляться приходится на слишком большую глубину. Применение ленточного фундамента в таких случаях становится нерентабельным. В таких случаях на помощь приходят сваи.
Первые чугунные винтовые сваи были разработаны англичанином А. Митчеллом в 1933 г. в качестве альтернативы забивным. Они имели виде трубы, один из концов которой был изготовлен в форме лопасти особой формы и был заострен. Благодаря такой конструкции свая легко вкручивалась в грунт, дополнительно его уплотняя, гораздо ниже глубины промерзания и надежно закреплялась в нем.

Строение и внешний вид свай

Первоначально такие конструкции использовались лишь при строительстве мостов и временных сооружений, и лишь затем стали широко использоваться для возведения фундаментов жилых и промышленных строений и военных объектов, причалов, пристаней.
В нашей стране их чаще всего используют для возведения зданий в условиях вечной мерзлоты (в районах Крайнего Севера и Дальнего Востока). В частном строительстве в последние годы свайно-винтовой фундамент стали применять при строительстве жилья в заболоченных местностях, близком прохождении грунтовых вод и для возведения хозяйственных построек.

Область применения свайных фундаментов

Существует два типа винтовых свай:
сваи-пики: с заостренным наконечником; предназначены для легких и сыпучих грунтов;
сваи-трубы: с зубчатой коронкой на нижнем конце; используются на вязких почвах.

Виды свай

К основным достоинствам свай относят:
возможность устройства на любых, в том числе и сложных грунтах и даже на воде;
простота монтажа, минимальное количество времени, затрачиваемое на их установку, отсутствие земляных работ;
возможность устанавливать в зимний период;
такие конструкции не восприимчивы к выталкивающим нагрузкам;
при необходимости возможность демонтажа и повторной установки;
высокая прочность: в зависимости от вида свай они способны выдержать нагрузку 4-18 т;
повышенная сейсмоустойчивость;
долговечность;
экономическая выгода: стоимость их на 30-60% ниже цены бетонного фундамента.

К недостаткам свайно-винтового фундамента можно отнести:
невозможность устанавливать их в грунтах с известковой прослойкой, торфяниках, текучих грунтах и в скалистых местностях;
оборудовать подвал в доме, установленном на сваях, весьма проблематично – его утепление будет равно стоимости самого фундамента.

Расчет требуемого количества свай

Первым делом необходимо определить нагрузку на фундамент . Для этого следует просуммировать:
вес строения, включая не только внешние, но и внутренние стены, перекрытие между этажами, крышу, отделку фасада;
предметы интерьера, находящиеся в доме, мебель, аппаратуру и пр.;
вес находящихся в доме людей: по СНиП для частных жилых домов берутся данные из расчета 150 кг на 1 кв. м;
снеговая нагрузка, определяется по СНиП в зависимости от района проживания.

Карта снеговой нагрузки

Полученный вес умножается на коэффициент 1,2 . Чтобы узнать предельную нагрузку (несущую способность) каждой сваи, следует знать сопротивление грунта . Для этого следует воспользоваться специальной таблицей (см. фото).

Глубина их погружени я зависит от степени промерзания грунта (эти данные разняться для каждого района). К примеру, для Московской области глубина промерзания почвы составляет 1,4 м.

Установка свай

Выполнение работ ведется в следующей последовательности:
1. С помощью кольев на выбранном участке намечаются места расположения свай. Чтобы избежать ошибок, следует сверить расстояние между ними с чертежом, а также тщательно промерить размеры углов и диагоналей.

2. Для упрощения ввинчивания сваи под каждую из них готовится небольшая лунка чуть шире (на 2-3 см) диаметра лопасти. Глубина такой лунки – 10-15 см. Слишком глубокие ямы, разрыхляющие грунт, недопустимы.

Лунка для сваи

3. Сваи с лопастями до 300 мм можно ввинтить вручную без применения техники. Для этого готовится рычаг из лома, который вставляется в отверстие в верхней части сваи, и кусков трубы размером по 3 м. По мере углубления винта в грунт трубы будут одеваться на лом для увеличения длины плеча рычага.

4. Для работ понадобится не менее трех человек. Так как свая должна быть установлена строго вертикально , необходимо, чтобы во время ее вкручивания один из них контролировал процесс ее установки.

Свая должна устанавливаться строго вертикально

Совет . Если при установке на пути одной-двух свай появилось препятствие, и они в землю больше не входят, допускается срезать верх и оставить их в таком положении. Но по углам дома сваи должны устанавливаться только на полную глубину.

Ввинчивание сваи вручную

5. После установки всех сваи излишки их длины обрезаются по уровню.

6. Для упрочения в полый ствол сваи заливается бетон.

Бетонирование

7. На месте обрезки в верхней части сваи приваривается оголовок .

Сварка оголовка

Изготовление ростверка

Ростверк – верхняя часть фундамента, объединяющая оголовки свай и обеспечивающая более равномерную нагрузку на основание. Благодаря такой жесткой связке в случае выхода из строя одной опоры тяжесть перенесется на остальные. Ростверк может выполняться из:
бетона;
бруса или доски;
тавровой балки;
металлического швеллера или уголка.

Совет . Если дом выполнен из бруса, в качестве обвязки может использоваться первый ряд стены.

При устройстве бетонного ростверка по верху свай готовится опалубка, устанавливается арматурный пояс и заливается раствор. Швеллер, двутавр и уголок свариваются. Деревянный ростверк собирается на болтах.

Виды ростверка

Изготавливаем сваи сами

Фундамент является основной частью любого строения, поэтому очень важно правильно выбрать тип основания. На устойчивом грунте можно обустраивать фундамент любого типа, а подвижные и подверженные сезонному пучению почвы требуют более прочной основы для строения. Фундамент на винтовых сваях – это идеальное решение для строительства зданий на подвижных грунтах, в районах с преобладанием низкой температуры воздуха, в местах с высоким уровнем грунтовых вод.

Преимущества свайного фундамента

Фундамент на винтовых сваях пользуется большой популярностью в индивидуальном строительстве благодаря главным преимуществам:

Строительство на любом грунте. Глубокое завинчивание сваи в грунт позволяет возводить строения на всех типах грунта, включая заболоченную местность, где возведение фундамента другого типа невозможно. Исключение составляют только скальные участки, на которых завинчивание свай считается достаточно трудным.
Минимум земляных работ. Для обустройства свайно-винтового фундамента не требуется проводить выемку грунта, или траншею. Это позволяет сэкономить на вывозке лишнего грунта со строительного участка.
Возведение основания в любое время года. Минимальные земляные работы позволяют обустраивать независимо от сезона.
Высокая несущая способность. Сваи монтируются ниже уровня промерзания грунта, чем обеспечивается прочность фундамента в любых условиях. Даже при сезонном движении грунта конструкция сохраняет свою целостность.
Простой и быстрый монтаж. Установку элементов свайного фундамента может выполнять человек, который не имеет строительного навыка. При этом основание возводится в кратчайшие сроки, чаще всего на весь процесс уходит 2-3 дня.

Самостоятельное изготовление винтовых свай

Выбрав в качестве основания дома , необходимо определить, какие сваи будут использоваться. Элементы заводского изготовления отличаются , но стоят дорого. Сваи собственного изготовления потребуют меньших затрат, но гарантия качества в этом случае сводится к минимуму.

Остановив выбор на сваях ручного производства, важно тщательно изучить и технологию ее изготовления.

Конструкция сваи

Сваи и заводского, и собственного изготовления имеют одинаковое строение:

Основным элементом винтовой сваи является ствол. Он представляет собой круглую трубу, стенки которой имеют толщину не меньше 4 мм.
Другая важная часть – наконечник в виде конуса, расположенный на нижнем конце сваи.
Не менее важна спиральная лопасть, приваренная к конусному наконечнику.
На винтовые сваи, которые предполагается использовать в качестве основания под деревянные строения, дополнительно приваривают квадратные пластины с отверстиями – оголовки.

Подготовка к изготовлению свай

Перед тем, как приступить к изготовлению винтовых свай своими руками, необходимо сделать чертеж изделия. На нем указываются основные параметры сваи:

Диаметр ствола.
Высота конусного наконечника.
Общая длина сваи (ствол + наконечник).
Расстояние между нижним краем лопасти и вершиной конуса.

Чертеж изделия во многом облегчит его разметку и сборку.

Изготовление лопастей: пошаговое руководство

Чтобы ускорить процесс работы, рекомендуется изготовить шаблоны будущих лопастей. Для этого необходимо вырезать два круга разного диаметра. Диаметр большого круга должен равняться наружному диаметру лопасти. Диаметр малого круга должен соответствовать диаметру ствола.
Подготовленные шаблоны раскладывают на полосе стали и вычерчивают круги: вначале - большой, затем – малый.
Вырезать лопасти нужно в следующем порядке: по вертикали выполняют рез до внутреннего круга, продолжают резать по внутренней отметке, затем обрезают изделие по контуру снаружи. В результате получается кольцо с прорезью.
Изделие зажимают в тисках и по разрезу отгибают концы в разные стороны. При этом расстояние между концами должно быть не более 15 см.

Изготовление конусного наконечника

Как и на предыдущем этапе, вначале нужно изготовить шаблон. В этом случае требуется вырезать треугольник. Чтобы определить высоту шаблона, нужно диаметр трубы умножить на два. Для определения размера основания треугольника длина окружности трубы делится на определенное количество секторов. Чаще всего их делают четыре.
Нижнюю часть трубы размечают на четыре сектора и вырезают их болгаркой.
Полученные треугольники на конце трубы сбивают к центру до полного соединения.
Линии стыков проваривают сплошным швом. При этом важно следить за качеством работы.

Окончательная сборка свай

Сборка единого элемента заключается в приваривании винтовой лопасти к нижнему краю сваи. При этом важно следить, чтобы между основной частью сваи и винтовым элементом не было зазора. При обнаружении просветов между поверхностями этих элементов необходимо больше разогнуть торцы спирали.

Нижний край винта должен располагаться на расстоянии 5 см от вершины конуса.

Сваривать элементы можно только после полного примыкания лопасти к поверхности конуса. При этом сварка должна проводиться сплошным швом, чтобы винт не оторвался в процессе закрутки сваи.

Расчет количества свай

Перед тем, как начинать изготовление свай своими руками, необходимо определить точное количество элементов конструкции. При проведении расчета стоит учитывать следующее:

Сваи должны располагаться под каждым углом постройки.
Необходима установка опор в местах пересечения несущих стен дома.
Не меньше двух свай нужно установить в месте расположения печи или камина.
Требуется установка свай под будущей террасой или другой пристройкой.

Так рассчитывается количество основных свай. Для большей прочности необходимо установить дополнительные опоры. Их рассчитывают по следующему принципу:

При возведении строений из блоков или плит между дополнительными опорами необходимо выдерживать расстояние до 2 метров.
Для каркасных конструкций из дерева достаточно расположить сваи на расстоянии 2,5 метра.
При строительстве брусовых или бревенчатых домов между сваями можно делать промежуток до 3 метров.

Винтовую сваю можно изготовить самостоятельно, необходимо лишь запастись подходящими материалами и соблюдать технологию изготовления. Однако сваи, выполненные своими руками, безопаснее использовать в качестве основания для легких построек или оградительных конструкций.