Для чего нужны винтовые сваи?

Конструкция винтовой сваи

Винтовая свая представляет собой стальную трубу с конусом и стальной лопастью определенной конфигурации с одной стороны и техническим отверстием с другой, покрытой антикоррозийным составом. Конус служит для облегчения погружения сваи в грунт, а так же обеспечивает герметичность полости сваи. Лопасть имеет форму винта. При вращении свая погружается, не нарушая при этом структуры грунта. Так же лопасть передает большую часть нагрузки на слои, находящиеся непосредственно под лопастью сваи. Техническое отверстие служит для фиксации и передачи крутящего момента от гидравлического вращателя к свае. После монтажа сваи, часть трубы с отверстием срезается. Покрытие винтовой сваи служит для предотвращения коррозии, тем самым продлевая срок службы фундамента. На странице типы винтовых свай Вы можете ознакомиться с ассортиментом производимых нами винтовых свай.

Технология монтажа винтового свайного фундамента:

1. Сама технология весьма проста в исполнении. На начальном этапе учитывают особенности местности, размер возводимого сооружения, и многие другие факторы. Исходя из них, определяют количество, размер, глубину, на которую завинчивают сваи, а также расстояние между ними. Происходит разметка для опор и при необходимости сварка свай вместе (существуют сварные винтовые сваи до 11 метров).
2. После завершения подготовки и расчётов приступают к самому монтажу. Так как простейшая винтовая свая представляет собой трубу, с приваренными лопастями. Вкручивать её можно используя не только специальную технику, но и простые подручные средства, и физическую силу. Как правило, сваи закручиваются на глубину окончания торфяного или посадочного слоя. Глубину можно выяснить, проведя соответствующие замеры.
3. После завершения установки для большей надежности сваи скрепляются между собой в зависимости от типа постройки и бетонируются. Все лишние элементы и выступающие части срезаются до уровня фундамента.

Винтовые сваи имеют высокую устойчивость и могут выдерживать нагрузки от 4 до 9 тонн на каждую, при условии, если свая длинной 2.5 м. диаметр 108 мм. толщина ствола 4 мм. на основании имеется лопасть длинной в полтора оборота, шириной 300-350 мм. и толщиной не менее 5 мм. Бетон в ходе строительства можно использовать невысокой стоимости. Начиная от марки М300 и выше. Для защиты от коррозии используется специальный наконечник и покрытие для сваи. Срок эксплуатации подобных строений от 80 до 100 лет. В зависимости от качества металла, обработки защитными средствами и погодных условий местности срок эксплуатации может различаться.

Винтовой свайный фундамент идеально подходит для большинства типов зданий, в частности, таких как дома из бруса, сооружения по каркасной и модульной технологии, дома из газобетона, бани, дачи и беседки. Винтовые сваи можно использовать даже при проектировании ландшафтного дизайна.

Тип лопасти

Тип лопасти указывает, с каким грунтом можно будет использовать винтовую сваю. Основные параметры классификации:

• Ширина. Все изделия разделены на узколопастные и широколопастные. Определяется это по диаметру лопасти – когда он больше ствола в полтора раза, она считается широкой, меньше – узкой. Если вы строите в дисперсном грунте с высокой подвижностью, выбирайте широколопастные варианты. Узколопастные лучше защищены от деформации, подойдут для более твердых грунтов.
• Конфигурация. Важна для широких моделей с большой площадью опоры. Выбирается под конкретный тип грунта и помогает значительно повысить стабильность фундамента.
• Тип. В продаже вы найдете три основных вида стройматериала – лопастные, спиральные и комбинированные.

При подборе стоит ориентироваться на определенный тип грунта. Важно, чтобы фундамент давал правильную опору, равномерно распределял нагрузку и был невосприимчив к сезонным деформациям из-за промерзания.

Какими бывают сваи

Классификация свай производится по нескольким параметрам:

• конструкции – цельные или составные, выполненные из отдельных секций, с острием или тупым нижним концом (открытым, закрытым), с уширениями на разных уровнях или без них;
• по размеру – короткие (жесткие) и длинные (гибкие или средней жесткости);
• форме сечения – круглые и многоугольные, трапецеидальные, пирамидальные и конические, крестообразные, тавровые и двутавровые, сплошные и пустотелые, ровные и переменного поперечного профиля;
• материалу изготовления – деревянные, бетонные или железобетонные, из металла, грунтобетонные, комбинированные;
• характеру работы – висячие и опорные (сваи-стойки);
• технологии монтажа – забивные, винтовые, набивные (частотрамбованные, буронабивные), вдавливаемые;
• способу армирования – с поперечно и продольно установленными ненапрягаемыми или предварительно напряженными стержнями, расположенными в центре, по периметру или углам.

В зависимости от грунтовых условий, конструкции и высоты дома выбирают различные типы свай. К примеру, в качестве свайного фундамента на вечномерзлых грунтах, а также в районах с сейсмичностью, превышающей 6 баллов, не допускается использовать сплошные железобетонные стволы без поперечного армирования. А круглые полые жб сваи великолепно проявляют себя в условиях сейсмичности 7 и более баллов, но использование такого фундамента при строительстве гидротехнических сооружений не допускается.

Назначение и виды свайопределяют вариант их изготовления – в заводских условиях, на площадке или непосредственно в грунте.

Сваи-стойки представляют собой столбы, проходящие сквозь слабые слои и опирающиеся непосредственно на плотные грунтовые пласты. К висячим сваям относятся стволы, передающие нагрузку от сооружения на сжимаемый грунт через свои боковые поверхности.

Для погружения свайного фундамента до необходимой отметки забивным или вдавливаемым способом используют специальное оборудование – молоты, копры или другие установки ударного и вибрационного действия. Они бывают:

• гидравлическими;
• механическими;
• дизельными;
• пневматическими и т.д.

Набивные типы свай выполняются с предварительным бурением скважин или забивкой полых труб в грунт, который в процессе углубления удаляется разными способами. Образованное отверстие впоследствии заполняется бетонным раствором. В зависимости от технологии производства работ и характеристик грунта, оболочки вынимают или оставляют в качестве обсадки. Часто конструкция буронабивных свай предусматривает устройство уширенной пяты, увеличивающей несущую способность фундамента. Отверстие в нижней части образуется механическим путем (разбуриванием) или посредством камуфлетного взрыва.

Винтовые сваи изготавливают из железобетона, либо металла. Они состоят из ствола и винтовых лопастей, расположенных на установленном в нижней части башмаке-наконечнике. Столб может быть как пустотелым, так и сплошным или заполненным бетоном, а лопасти – литыми стальными или чугунными, сварными металлическими и даже пластмассовыми.

Одним из видов свайных фундаментов являются шпунтовые стенки, выполненные из дерева, а также стали или железобетона. Сваи устанавливаются вплотную друг к другу, создавая водонепроницаемое ограждение.

Деревянные сваи

Для деревянных свай используют длинномерную древесину ели и сосны. В определенных ситуациях допускается применять дуб, лиственницу или кедр. В качестве материала выбирают прямоствольные бревна, очищенные от коры. При значительном заглублении допускается выполнять наращивание деревянных свай по длине до 3-4 элементов.

Нижнюю часть стволов заостряют, а в случае погружения в каменистые или слишком плотные грунты – на нее надевают защитные металлические башмаки. Сверху на бревна устанавливают бугель, представляющий собой кольцо из металла. Он предохраняет дерево от возможного разрушения ударным молотом.

Железобетонные сваи

Сборные сваи изготавливаются на заводах, а монолитные – непосредственно на площадках в соответствии с проектом. Арматура может быть обычной, либо предварительно напряженной, а для заливки применяют тяжелые бетоны с соответствующими показателями по морозоустойчивости.

Металлические сваи

Для свай используются трубы, сварные конструкции или прокатный профиль. Изделия небольшого диаметра допускается погружать закрытыми снизу коническими наконечниками. В качестве защиты от коррозии поверхность металлических свай обрабатывают:

• битумом;
• каменноугольными смолами;
• др. антикоррозийными составами.

Достоинства и недостатки винтового фундамента

В сравнении со всеми известными технологиями, винтовой фундамент своими руками 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.

 Все начинается с расчета винтовых свай

Расчет фундамента из винтовых свай, является главным предварительным этапом строительства. От тщательности его проведения и результатов зависит как конструкция самого фундамента, так и устойчивость, и прочность будущего сооружения.  У сваи, как опорного элемента, выделяют две основных характеристики:

• Несущая способность – определяет максимальную нагрузку на сваю до потери устойчивости подстилающего грунта или механического разрушения тела сваи;
• Длина – определяется глубиной залегания плотных опорных грунтов или создания необходимой несущей способности на слабых грунтах.

 Для расчета количества свай предварительно необходимо определить следующие параметры:

1. Нагрузка на фундамент от веса строения, в который входит: вес всех ограждающих и опорных конструкций здания (как наружных, так и внутренних), мебели, интерьерных и архитектурных деталей, коммуникаций, кровли и т. п.; нагрузки от наличия в доме людей (пункт 8.3 Свода Правил «Нагрузки и воздействия»). Нагрузки от воздействия ветра и снега, которые определяются согласно Своду Правил «Нагрузки и воздействия» (пункт 10 и пункт 11.1). Значение общей расчетной нагрузки, получают умножением суммы нагрузок на коэффициент 1,1–1,2.
2. Несущая способность подстилающих грунтов. Основанием для расчета могут служить данные исследований инженерно-геологических условий. Расчет проводится согласно Своду Правил «Свайные фундаменты» (пункт ). В случае если геологическая информация отсутствует, что бывает в подавляющем количестве случаев, то для расчета можно использовать значения минимальной расчетной нагрузки на сваю. Эти данные можно найти в интернете или специальной справочной литературе.

    Рекомендация. При отсутствии опыта в подобных расчетах и в зависимости от назначения здания или сооружения, есть смысл рассмотреть вариант обращения к специалистам.

Винтовые сваи для загородного дома

Преимущества и недостатки использования свай

Винтовые сваи имеют ряд неоспоримых плюсов, которые заключаются в следующем:

1. В высокой скорости монтажа, что позволяет возвести фундамент, всего лишь за каких-то один или два дня.
2. В отсутствии необходимости выполнять полномасштабные земляные работы, что серьёзно удешевляет строительство.
3. Возможность возведения фундамента при любой погоде.
4. Начать строительные работы, можно сразу же после установки основания.
5. Высокую устойчивость.

К сожалению, применение свай имеет и свои определённые недостатки.

Одним из наиболее существенных минусов, является невозможность монтажа свайного фундамента на скалистом грунте. Кроме того, существует и некоторая проблематичность при обустройстве подвала строения, а также необходимость в более качественном утеплении его нижнего перекрытия.

Оценить статью и поделиться ссылкой:

Почему стоит работать с заводом «Кронверк»

Предприятие может предложить своим клиентам производство металлоконструкций высокого качества по очень умеренным ценам. Кроме 50 моделей винтовых свай, отличающихся по диаметру и длине, на данном предприятии можно заказать все типы комплектующих для них. Также в ассортименте компании есть готовые металлоконструкции, подобные балкам, колоннам, лестницам и межэтажным перекрытиям. Основные преимущества работы с заводом «Кронверк» включают:

• Возможность заказывать средние и крупные оптовые партии стройматериалов, экономя на надбавках розничных магазинов.
• Цена на винтовые сваи будет индивидуальной для крупных стройподрядчиков, желающих обеспечить свое производство высококачественными металлоконструкциями и расходными материалами.
• Есть возможность заказать сопутствующие работы с участием рабочей силы и спецтехники завода, включающие монтаж и демонтаж металлических конструкций разной сложности.
• Есть отличные предложения для дилерских сетей, желающих наладить розничную торговлю винтовыми опорами завода в регионах РФ и за рубежом.

Продажа винтовых свай – выгодный и перспективный вид бизнеса в сфере строительного производства. И только клиентам завода «Кронверк» будут доступны все преимущества этого сравнительно нового, но высокоэффективного материала, включающего прочность конструкции, низкую стоимость и долгий срок эксплуатации.

Виды винтового фундамента

По конфигурации и предназначению лопастей выделяют:

1. Широколопастные – типовой вариант с одной лопастью в 1–1,5 захода.

2. Многолопастные – с несколькими лопастями.

3. Узколопастные – с наконечником в виде шурупа на 5–8 оборотов винта.

Различные виды в зависимости от почвы

Первый вариант предназначен для легких построек и устойчивых грунтов. Второй тип винтовых свай используется при необходимости улучшить несущую способность опоры с компенсацией ее подвижек по вертикали, а также для высоких и тяжелых по общему весу коттеджей в 2-3 этажа.

Третья разновидность – для оснований на грунтах с обилием камней. Для условий вечной мерзлоты рекомендуется брать также узколопастный аналог, только имеющий не заостренный конец, а раскрытый срез с зубьями по периметры.

Свайный наконечник бывает литым (ВСЛ) либо сварным (СВС). Первый стоит дороже. Однако он более прочен и способен вынести большие нагрузки, нежели наварной аналог. Если грунты на участке строительства плотные или фундамент нужно делать под большой дом, то лучше потратиться и взять с литым наконечником.

Технология установки

Свайный фундамент для дома, более технологичный, чем столбчатый. Для столбчатых, необходимо рыть ямы. Для свайных фундаментов, необходимо сделать скважины, установить опору и укрепить цементом. Это легче, потому что, все земляные работы делает бур. Именно потому данная технология устройства самая распространенная.

Разметка

Разметка свайного фундамента – это прежде всего, необходимость обозначить места ввинчивания свай. Чтобы понять, как сделать свайный фундамент, нужно:

1. Перенести базовые линии конструкции.
2. Перенести точки, где будут установлены сваи.
3. Вычислить расстояния между сваями.
4. Рассчитать высоту свай, на которую мы будем ориентироваться.

Разметка важна, чтобы не допускать ошибок при установке конструкции.

Бурение

Если правильно отрегулировать  штангу бура, глубина скважины может быть до 10 метров. Диаметр ручного бура не бывает больше чем 30 сантиметров.

Благодаря лопастям, вам не придется прикладывать усилия при бурении. Существуют буры, которые позволяют сделать нижнюю часть скважины широкой. Благодаря этому можно экономить материалы, и уменьшить размер конструкции. Для бурения скважин диаметром более 50 см , предпочтителен электрический или бензиновый бур.

Устройство

Теперь, можно начинать устройство свайного фундамента. Нужно, чтобы сваи были на 30 сантиметров длиннее ямы. Устройство свайных фундаментов состоит из нескольких этапов:

1. Наложение рубероида.
2. Затягивание вершины проволокой. Это будет опалубкой.
3. Теперь можно опустить сваю в почву.

В яме может быть вода. Это не проблема, но только если ее уровень не превышает четвертины глубины скважины.

Если почва начнет его впитывать, прочность конструкции снизится. После бурения скважин, нужно  сделать арматурный каркас. Он нужен, чтобы сделать столбы прочными.

Вам понадобятся три арматурные пруты диаметром 6 мм. Их нужно скрепить. Стержни, соединяющие ростверк и столбы, нужно сделать выше залитых изделий. Чтобы не ошибиться при расчетах, от высоты ростверка отнимают 2 см. Когда каркас был установлен, его заливают бетоном.

Ростверк

1. Сборные.
2. Монолитные.
3. Сборно — монолитные.

Еще они делятся на низкие и высокие. Первые устанавливаются прямо в грунте. Вторые же только на сваи. Есть некоторые параметры ростверка, которые рекомендуются для легких домов:

1. Их длина должна быть больше 30 сантиметров.
2. Ширина зависит от цокольного этажа. Если его нет, то от стен дома, но не меньше 40 сантиметров.

Нельзя разрезать или пересекать ростверк трубами. Отклонение от центра свай, не должно превышать 5 сантиметров.

Второй на оголовки. Его длина такая же, как и ширина свай с пластинками.  Их высота позволяет захватить сваи и монтированные элементы ростверка.

Стыки нужно покрыть цементом. А коротыши стержней — привариваются к петлям ростверка.

В процессе замены балки на железобетонную, перемычки закрепляются сваркой или связываются проволокой. После окончания работы и установки фундамента, стыки замазываются цементом. Перед тем, как начать строить здание, проверяются отметки плоскости ростверка. Их можно выровнять при помощи цемента с использованием нивелира. Теперь нужно окончательно измерять все стороны и диагонали ростверка.

Типы по материалу изготовления

Материалом для изготовления свай могут служить:

Древесина

Традиционный вид, появившийся много веков назад, но до сих пор применяющийся в строительстве. Массивные и тяжелые постройки на деревянных сваях больше не строят, но для легких вспомогательных строений этот материал используется довольно часто.

Используются как бревна, так и брус. Нередко возникает ситуация, когда по условиям строительства требуются сваи большей толщины, чем это позволяют размеры произрастающих в регионе пород деревьев. В таких случаях производят пакетное сращивание нескольких брусьев, дающее нужную толщину и длину столбов.

Оптимальными условиями использования деревянных свай являются постоянно влажные грунты. Если вода то появляется, то исчезает, древесина начинает гнить и сваю придется менять.

Изготавливают из разных пород деревьев, преимущественно хвойных, но при преобладании в регионе лиственных пород, сваи изготавливают из них.

Основным способом погружения деревянных свай является забивание с помощью строительного копра. Для защиты верхней части используется специальный оголовок, предохраняющий материал от расщепления или расклепывания.

Перед погружением матекриал грунтуют специальным составом, защищающим от внешних воздействий разного типа.

ВАЖНО!

В грунте не должно быть вредителей, иначе опоры будут быстро разрушены.

Металл

В качестве свай используются готовые металлические изделия. В их число входят трубы, диаметр которых составляет от 26 см и более. Исключением являются винтовые сваи, диаметры которых намного меньше.

Кроме труб могут быть использованы двутавры, швеллеры и прочие прокатные профили соответствующего размера. Погружение труб производится в закрытом и открытом виде. Для закрытого погружения на нижний торец приваривается конусный металлический наконечник, облегчающий проход ствола сквозь слои грунта.

Открытое погружение производят свободным торцом трубы. В отверстие проникает грунт, образуя твердую пробку в нижнем конце полости сваи. Она уплотняет нижние участки при погружении, которые начинают выполнять функцию наконечника.

Отдельным видом металлических опор являются винтовые сваи. Они изготавливаются специально, имеют вид трубы с конусным наконечником. на небольшом расстоянии от него привариваются две или три пары лопастей.

Погружение такой сваи напоминает процесс завинчивания шурупа. Винтовые сваи можно погружать с помощью строительной техники или вручную. Для этого на верхней части устанавливается ворот и производится вращение, из-за которого свая уходит под землю.

Таким образом можно работать в непосредственной близости от жилых или вспомогательных построек, не принося им никакого вреда.

Бетон

Железобетонные сваи являются наиболее распространенным вариантом. Они изготавливаются специально в стандартных типоразмерах или заливаются в подготовленную скважину непосредственно на строительной площадке.

Готовые сваи представляют собой наиболее прочную опору, обладающую напряженной арматурой. Такие стволы имеют максимальную устойчивость к боковым нагрузкам, обычным для влажных пучинистых грунтов.

Литые сваи обходятся намного дешевле, но монтаж занимает большое время, необходимое для набора бетоном конструкционной прочности. Готовые сваи представляют собой балки квадратного сечения со стороной от 20 до 40 см с заостренным рабочим концом.

Для погружения на глубины, превышающие 12 м, используются сборные сваи, имеющие форму труб с толщиной стенок от 4 см.

Они погружаются в грунт, соединяясь по длине до набора нужной глубины.

Армирование свай своими руками

Подготовить все необходимое для изготовления металлического каркаса нужно заранее. Для монтажа буронабивных опор понадобятся такие инструменты и материалы:

• болгарка для нарезки металлических прутьев;
• сварочный аппарат для монтажа армированного каркаса;
• вибрационный аппарат для уплотнения бетонного раствора внутри сваи;
• буровая машина;
• бетономешалка;
• лопаты;
• готовый бетон или его составляющие: песок, цемент, щебень;
• металлические прутья рифленые и гладкие;
• рубероид;
• проволока.

Пошаговая инструкция по армированию свай своими руками:

1. Стальные прутья нарезают на отрезки нужной длины с помощью болгарки.
2. Для поперечных перемычек отрезки прутьев выгибают до получения округлой формы или подготавливают 4 куска, которые впоследствии приваривают по бокам продольного каркаса.
3. Нужное количество продольных прутьев укладывают параллельно друг другу, соединяют их верхние, нижние концы и середину поперечными перемычками.
4. Собирают вторую часть каркаса. Соединяют между собой двойным сварным швом.
5. Обрабатывают составами против коррозии.
6. Опускают армированный каркас в подготовленное отверстие.
7. Заливают бетонным раствором, уплотняют его вибрационной установкой.

Соединение арматуры для свай с каркасом ростверка. После монтажа свай и набора ими достаточной прочности приступают к монтажу ростверка. Монтируют опалубку из досок, которая должна быть выставлена строго по уровню.