Процесс установки фундамента на винтовые сваи своими руками

Установка винтовых свай

Монтаж винтовых свай на участке осуществляется примерно со скоростью 5-6 свай за день, если работают одна бригада, состоящая из двух или трех человек. Основной задачей является установка опорных труб максимально ровно. Пошаговая инструкция по установке выглядит следующим образом:

• Первым делом, сваи покрывают антикорозийным составом, работать можно только после полного его высыхания.
• Далее на месте установки выкапывают небольшой приямок, глубиной в 40-60 см, который будет служить направляющей для лопастей.
• На металлическую трубу устанавливают магнитный уровень для контроля ровности входа.
• На обратном конце трубы, в специальное сквозное отверстие вставляют лом, на него навешивают трубы-рычаги для удобства вкручивания и начинают ввинчивать трубу по часовой стрелке.

• Труба вкручивается на глубину примерно в 1.5 метра или до тех пор, пока свая не войдёт в плотные слои и крутить её будет уже невозможно. Это значит что лопасти достигли нужной опоры и насильно вкручивать дальше нет смысла.
• На поверхности оставляют часть трубы, которая в последствии будет обрезана после установки всех свай в процессе регулировки высоты нижней обвязки.

На это можно считать монтаж винтовых свай оконченным и далее начинать установку обвязки.

Способы монтажа

Установка винтовых свай может выполняться двумя способами:

Размеры сваи

1. Ручным.
2. Механизированным.

Выбор определяется несколькими важными факторами, которые обязательно нужно учитывать, иначе основа дома может быть смонтирована некорректно:

• характеристика почвы (плотность, каменистость);
• близко залегающие грунтовые воды;
• удаленность коммуникационных магистралей;
• густота и возраст ближайших построек;
• личные предпочтения застройщиков.

Далее мы более подробно рассмотрим ручную и механизированную установку винтовых элементов по отдельности и разберем их особенности, преимущества и недостатки.

Порядок ввинчивания свай своими руками

Сваю углубляют до твердого грунта

Перед тем как закрутить сваи самому, очищают участок от строительного мусора и ненужных предметов. Размер приямка делают не больше 0,5 метра, хотя глубокая выемка облегчает завинчивание. Большое отверстие снижает несущую способность, т.к. стержень не вкручивают в почву, а устанавливают с последующей засыпкой.

Сваи обрабатывают антикоррозионным средством для предохранения от агрессивности почвенных жидкостей. Заводские изделия содержат защитное покрытие. Сложность работы увеличивается с погружением элемента, т.к. нужно прилагать равномерную силу и не отклонять стержень по вертикали. Один поворот на 360° углубляет его на 10 – 20 см (зависит от шага лопастей на стволе).

Установка одного элемента занимает около получаса времени. О достижении твердого грунта свидетельствует деформация хомутов в месте воздействия рычага. Ранняя деформация говорит о том, что свайный стержень застопорился (уткнулся в твердое наслоение или предмет). Такие элементы вынимают и смещают по линии расположения. Нельзя переставлять угловые стойки.

После установки стержни выравнивают по горизонтальной отметке, верх обрезают пилой или болгаркой.

Необходимые расчёты

Количество свай рассчитывают исходя из веса постройки, нагрузки на фундамент от внутренних конструкций дома вроде арок и колонн, предполагаемой мебели и количества жильцов, а для северных регионов учитывают ещё вес снега на крыше.

Необходимую длину свай рассчитывают исходя из типа почвы и её особенностей, высоты цоколя постройки, глубины промерзания грунта и залегания твёрдых слоёв грунта, а также глубины расположения винта с лопастями самой опоры.

• чтобы определить тип грунта, выкапывают 60-сантиметровую яму и смотрят, достигает ли она твёрдой почвы или там собирается вода. Для высокоплотных почв применяют сваи длиной до 2,5 метров, а для рыхлых водонасыщенных почв – длиной не меньше 3-4 метров.
• глубина закручивания лопастей определяется измерением расстояния от верха сваи до конца острия винтовой лопасти. Лопасть сваи всегда ввинчивают в плотный грунт.
• в случае недостаточного заглубления свай они будут подниматься из-за процесса пучения верхних слоёв грунта зимой, поэтому устанавливают сваи ниже определяемой точки промерзания почвы.
• расчёт размера труб исходит из максимального веса будущей постройки. В большинстве случаев, диаметр сваи в 8-110 мм считается универсальным и выдерживает такая свая нагрузку до 4-9 тонн. Разумеется, для жилых домов диаметр и длина сваи должны быть больше, чем для хозяйских строений на участке.
• высоту цоколя определяют исходя из типа и особенностей почвы, потому что перегрев и промерзание пучинистых (глинистых) грунтов приводит к перепадам уровня участка до 20 см, строить дом непосредственно на земле в этом случае нельзя.

Преимущества и особенности свайно-винтового фундамента

• максимально быстрое возведение, которое по своей скорости на 15–30% превосходит строительство бетонного фундамента;
• несмотря на высокую скорость возведения, свайный фундамент обеспечивает высокую несущую способность;
• работы можно выполнять как летом, так и зимой;
• возможность использования абсолютно на любой почве, в том числе на болотах и грунтах с просадкой;
• возможность проведения всех работ вручную, без использования техники;
• нет необходимости в тщательной подготовке и выравнивании грунта перед возведением фундамента;
• строительная чистота;
• отсутствие грунтовых вибраций во время ввинчивания трубок;
• возможность проведения работ на абсолютно любой территории, в том числе и в условиях плотной городской застройки;
• возможность проведения ремонта фундамента в любое время;
• винтовые сваи готовы к принятию нагрузки сразу после их ввинчивания, что позволяет сократить время строительства зданий;
• простота и лёгкость возведения свайного фундамента.

Технология монтажа

При монтаже необходимо строго следить за вертикальностью установки элементов и соответствие расчётным геометрическим размерам по осям и диагоналям. Этап ответственный, трудоёмкий. Следуйте пошаговой инструкции процесса монтажа:

По месту первого колышка пробурите буром технологический приямок. Глубина — из расчёта полного погружения лопастей сваи. Если нет бура, приямок допускается сделать штыковой лопатой. При установке зимой приямок делается на глубину промёрзшего грунта.
Для проведения работ по монтажу потребуется не менее 3 рабочих. Необходимо соблюдать правила ТБ, работать в касках.
Установите изделие в приямке вертикально.
Вставьте палец в монтажное отверстие так, чтобы оставались одинаковые концы.
Наденьте на палец трубы с обоих сторон, следите за положением пальца.
На тело монтируемого элемента установите один или два магнитных уровня.
Один рабочий следит за вертикальностью погружения винтовой сваи, двое закручивают с равномерным приложением усилий. Самый простой способ закрутить сваю

Тот, кто контролирует уровни, должен стараться удержать тело изделия в вертикальном положении или поправлять наклоном. Через 2—3 оборота необходимо останавливаться, проверять вертикальность уровнями.
При погружении, лопасти уплотняют грунт над собой, поправлять направление захода становится труднее

Поэтому важно сразу закручивать вертикально.
Свая закручивается до проектного уровня. Если не хватает сил крутить, допускается увеличить длину рычагов трубами или ломами

Не скрутите голову в районе монтажного отверстия.
Смонтируйте аналогично вторую угловую винтовую сваю по этой оси. Здесь необходимо дополнительно учитывать кроме вертикальности ещё и расчётное расстояние между центрами с первой сваей. При малейшем отступлении от размеров наклоните сваю в сторону, противоположную смещению, сделайте 1—1.5 оборота, выровняйте, проверьте размер по центрам. Если отклонение от размеров ещё есть, повторите процесс с наклоном. Важно чтобы все элементы были смонтированы правильно и строго по размерам.

При монтаже двух следующих угловых элементов добавляется соблюдение диагональных размеров по центрам. Поэтому процесс становится сложнее, выравнивать приходится одновременно в 2 плоскостях

Важно не торопиться, проводить замеры чаще, исправлять отклонения как это описано в пункте 11.
После монтажа угловых элементов туго, без провисания, натяните по ним бечёвку. Лентой разметьте положение остальных свай по внешним осям

Учитывайте геометрические размеры между центрами.
Смонтируйте сваи. Максимальное допустимое отклонение от оси оголовков не должно превышать 1/3 диаметра тела, но старайтесь не допускать этого.

1. Последними размечаются, устанавливаются элементы внутренних осей.

Смотрите подробное описание процесса на видео: Инструкция, как закрутить винтовые сваи. Монтаж свайно-винтового фундамента

Винтовые сваи

Основой такого фундамента являются опоры из металлических трубных заготовок с поверхностью, покрытой защитным антикоррозийным составом.

К нижнему, предварительно заостренному концу такой трубы привариваются винтовые лопасти, обеспечивающие возможность вворачивания (вкручивания) её в землю. Указанный способ монтажа свай примечателен тем, что при вворачивании трубных опор грунт под фундаментом не разрушается, а лишь частично уплотняется, что не снижает его несущей способности.

Различные виды фундаментных винтовых опор отличаются по следующим параметрам:

• диаметром трубного основания, зависящего от предполагаемой нагрузки на фундамент;
• длинной, шагом и шириной винтовых частей свай, выбор которых зависит от качества и характеристик грунта в месте застройки;
• наличием на вворачиваемых в грунт частях полноценных лопастей или имитирующей их винтовой нарезки.

Повышенные размеры лопастей выбираются в случае влажных и рыхлых грунтов.

Сваи с имитацией винтовой нарезки востребованы в северных регионах страны, где нежелательно разрушение слоёв вечной мерзлоты.

Вид и форма винтовой сваи зависит от конкретной фирмы-производителя.

Способы установки винтовых свай

Существует два основных способа монтажа свайно-винтового фундамента. Это:

1. Ручной.
2. Механизированный.

На выбор способа установки свай под фундамент влияет несколько важных факторов, если не считаться с ними, то основание постройки будет ненадежным. Перед монтажом необходимо учесть:

• Характеристику грунта – параметры его плотности и каменистости.
• На каком расстоянии от поверхности земли залегают грунтовые воды.
• На каком расстоянии от участка находятся коммуникационные магистрали.
• Количество и время эксплуатации сооружений, расположенных поблизости.
• Пожелания будущих владельцев дома.

Ручная установка свайно-винтового основания

Установка винтовых свай вручную необходима тогда, когда специальная техника не может подъехать на место строительства. Кроме того, техника не используется при малом объеме работ, например, если необходимо закрутить не более 10 винтовых свай, имеющих небольшой диаметр. В этом случае применение техники увеличит материальные расходы. Также не разрешается использование техники для завинчивания свай при соблюдении режима «тишины» и заповедных зонах.

Плюсы ручной закрутки винтовых свай

Ручной способ закрутки винтовых свай имеет большое достоинство: относительную дешевизну работ, поскольку не тратятся денежные средства на аренду техники. Монтаж фундамента производит бригада из трех физически сильных мужчин, которые используют простые приспособления: лопаты, кувалды и уровень, рычажные ключи либо трубы, которые помогут заворачивать стержни.

Минусы ручной установки винтовых свай

К недостаткам ручной установки винтовых свай относятся:

• Опоры могут быть критически отклонены от вертикальной плоскости.
• Винтовые сваи могут быть закручены не до конца, поскольку для этого может не хватить человеческих физических сил. В этом случае глубина фундамента не будет иметь необходимую величину.
• Фундамент строения обустраивается на небольшой территории.
• Используются сваи с максимальным диаметром 108 мм.

Этап ручной закрутки винтовых свай своими руками

Во время ручного закручивания винтовых свай своими руками, используют специальный бур, просверливаются отверстия, у которых должен быть нужный диаметр. Лунки делают с помощью обычной лопаты. В них вставляются сваи. Затем необходимо замерить правильное вертикальное положение и начинать закручивать, пока свая не достигнет отмеченного уровня.

Чтобы закрутить сваю, необходим металлический стержень или лом. Он вставляется в технологическое отверстие несущего элемента, а затем на него надевается усиленная труба. Эта конструкция затем вращается по часовой стрелке до тех пор, пока свая не окажется на нужном уровне. Вращают два человека, а третий с уровнем в руке проводит постоянный контроль вертикальности.

После установления всех элементов они выравниваются по высоте. Лишнее, все, что выступает над отметкой, которая определяется с помощью оптического дальномера или простой проволоки, обрезается. Для придания большей надежности фундаменту будущего дома производят его усиление – заливают бетонный раствор. Когда раствор застынет, привариваются оголовники. Каждый шов от сварочного аппарата необходимо обработать средством против коррозии.

На установку винтового фундамента вручную уходит не очень много времени – каждая свая вкручивается максимум полчаса. Опоры заглубляются минимум на полтора метра, поскольку в противном случае они будут стоять непрочно при замерзании или оттаивании грунта.

1 – расчет винтового фундамента

Параметры фундамента, его несущая способность определяется многими факторами. В частности, при разработке проекта следует участь:

• вес строения. Все строительные, отделочные, кровельные материалы создают статическую нагрузку на основание дома. Суммируя вес перечисленных составляющих, можно получить ориентировочный вес будущего здания;
• полезная нагрузка. К весу самого здания добавляется нагрузка, создаваемая коммуникациями, приборами отопления, бытовыми приборами и мебелью. Самую маленькую, но все же нагрузку создают жильцы дома и их гости. Поскольку такую нагрузку сложно точно просчитать до момента обустройства дома, то ее принимают из расчета 150 кг на 1 м.кв. площади дома (согласно СНиП 2.01.07-85);

Примечание. Ориентировочное количество винтовых свай для фундамента можно рассчитать путем деления веса дома и полезной нагрузки на несущую способность одной сваи. Полученное значение корректируется с учетом того, что сваи выставляются по углам, в местах пересечения несущих стен, колон и соблюдением требования относительно максимального расстояния между соседними сваями, которое составляет 2-3 м.п.

• снеговая нагрузка. Этот показатель колеблется в зависимости от региона строительства. Точные данные можно уточнить в Росгидромете. Приблизительные данные представлены на схеме;
• характеристики почвы. В идеале заказать полное геодезическое исследование местности. В результате будут получены данные о типе почвы, ее свойствах, однородности почвы на участке, уровне грунтовых вод и их сезонном колебании, глубине промерзания и т.п;

Примечание. Можно выполнить разведку самостоятельно, пробурив почву в нескольких местах участка на глубину 1,5 м. и оценив её. Но, ни в коем случае не допускается «слепая» установка свай без предварительного анализа места установки.

коэффициент запаса (15-30%). Позволяет исключить ошибку в расчетах и получить фундамент более прочный, нежели требуется. В дальнейшем это позволит увеличить нагрузку, например, обустроить чердак, сделать надстройку в виде мансардного этажа и т.п.

Поскольку самостоятельно сделать проект достаточно сложно, целесообразно обратиться в специализированную компанию. Ведь может оказаться, что плотный грунт находится ниже глубины промерзания (в случае с болотистым грунтом или торфяниками) тогда сваи нужно будет наращивать и закручивать на значительную глубину.

4 – закручивание свай

Винтовой фундамент привлекателен тем, что работу по закручиванию сваи можно выполнить своими руками

Однако важно знать, как правильно закрутить винтовую сваю, чтобы избежать её перекоса. Для этого нужно:

сделать рычаг. Для этого нужно продеть лом или арматуру в технологические отверстия (находятся в верхней части сваи) и крутить сваю с помощью этого рычага. Чтобы исключить деформацию сваи, применяют различные приспособления, самое простое из которых – монтажный оголовок. Он похож на верхнюю часть сваи с приваренными по бокам проушинами. В этом случае рычаг вставляется в проушины. Отметим, что чем длиннее рычаг, тем меньше усилий понадобится приложить для заглубления сваи. Оптимальный размер – 2,5-3 метра.;

установить сваю;

сделать приямок – углубление в месте установки сваи. Углубление делается садовым буром. Глубина приямка не должна превышать 50 см. Более глубокий приямок упростит закручивание, но снизит несущую способность сваи;

закрепить уровень на стволе сваи. Это позволит постоянно контролировать степень отклонения сваи от вертикальной оси и моментально выполнять корректировку. Не стоит думать, что сваю можно выровнять потом. А выкручивание и повторное закручивание сваи только разрыхлят почву;

закрутить сваю до упора в твердый грунт или до расчетной глубины.

Примечание. Первыми закручиваются угловые сваи.

Виды винтовых свай

Сваи могут быть:

• Висящими. На них нагрузка распределяется по принципу трения о грунт.
• Стойками, передающими нагрузку на плотные слои почвы, на которые они установлены.

В зависимости от наконечника, сваи могут быть литыми или сварными. Сварные являют собой трубу с концом в виде заостренного конуса, на который наварены прошедшие антикоррозийную обработку лопасти. Для производства таких свай используется плазменная резка, обеспечивающая точность и качество изделия. Такие сваи отдельно производятся для каменистых грунтов, для малоэтажного строительства с наконечниками закрытого или открытого типа.

Литые сваи — трубы с наконечниками, изготовленные в процессе литься по моделям. Это обычно трубы стандартного диаметра 108 мм. Такие изделия отличаются высокими показателями долговечности и прочности. Стоимость литых свай выше, чем сварных. Литые сваи в зависимости от назначения:

• со средними размерами лопасти, предназначенные для талых грунтов;
• с лопастями больших диаметров для грунтов в условиях вечной мерзлоты;
• стандартные сваи с крупными лопастями для малоэтажного строительства на обычных грунтах.

Типы свай в зависимости от условий использования и назначения:

• Сваи с винтовой лопастью. Рекомендуются на грунтах с минимальной несущей способностью.
• В условиях вечной мерзлоты используются изделия с имитацией резьбы почти на всю длину.
• Чем больше нагрузка на фундамент (вес здания), тем больше диаметр свай. Но с его увеличением увеличивается и сложность работы, если диаметр составляет от 108 мм — вручную закрутить такие элементы в грунт уже не получится.
• Для непрочных грунтов в местах с повышенной влажностью используются сваи с большим диаметром лопасти.

Подробный обзор технологии свайно-винтового фундамента Вы найдете в данной статье. Крайне рекомендуем к прочтению!

Оборудование для монтажных работ

Когда монтируют фундамент на сваях, можно применять специальное устройство, или же – завинчивать вручную сваи, особенно, если они небольшого размера. Использовать специальное оборудование можно потому, что благодаря такому подходу процесс упрощается. Но и некоторых погрешностей в данном случае не избежать. Работа, в целом, немного потеряет в качестве.

Сегодня есть не только очень мощное тяжёлое оборудование, но и лёгкие портативные устройства. К примеру, УЗС 1 – устройство для того, чтобы завинчивать сваи. Вы легко разместите его в легковом автомобиле в самой полной комплектации. Такая техника безотказно работает даже в зимний период.

Инструкция по эксплуатации выглядит так:

• Гидровращатель надо установит в ствол сваи;
• Свая, как и вал гидровращателя, закрепляется – для этого есть специальный стопорный штифт;
• Сваю вместе с закреплённым гидровращателем поднимают, устанавливают в той точке, где будет проводиться монтаж;
• На гидровращатель также закрепляется рычаг – его конец крепят к грунту, или же отдают помощнику, чтобы тот держал;
• Посредством рычага гидрораспределителя запускается бензиногидростанция – происходит ввинчивание сваи. Он же используется для того, чтобы отключить станцию после того, как монтаж закончен.

Портативное устройство для ввинчивания свай позволяет производить монтажные работы в одиночестве – настоящая находка для любого домашнего мастера. Скорость установки при этом будет намного выше, чем при выполнении работ вручную. Такую технику можно использовать для монтажа конструкций, диаметр ствола которых находится в интервале 80-135 мм.

Разумеется, вряд ли УЗС1 подойдёт для того, чтобы выполнить монтаж большого фундамента – для этого применяются установки большой мощности, которые ставятся на тяжёлую технику – АЗА-3, МЗС-219. Эти устройства способны погружать сваи, диаметр лопастей которых составляет 1000 мм.

Какие стержни выбрать?

Отечественный рынок винтовых свай предлагает широкий модельный ряд изделий, которые различаются между собой по таким признакам:

• диаметр ствола и винтовой части;
• длина трубы;
• метод антикоррозийной защиты и т.д.

Разнообразие вариантов позволяет подобрать опорные элементы, походящие под конкретный тип конструкции. Выбор свай основывают на таких характеристиках:

• тип грунта;
• вес террасы;
• несущая способность одной опоры.

Рекомендации по выбору винтовых свай для террасы:

1. Для легковесных построек используют трубы небольшого диаметра. Несущей способности одной сваи с сечением 57мм будет достаточно.
2. Длину ствола выбирают, основываясь на глубине промерзания почвы, не забывая про выступающую часть фундамента над уровнем земли (30–50 см). Для большинства российских регионов подойдут сваи длиной 2–2,5 м.
3. Для веранд, террас и других легких сооружений целесообразно использовать более дешевые опоры из обыкновенной стали, например, марки Ст3 или Ст3сп. Для холодных регионов оправдано применение изделий из более прочной стали марки Ст20, которые сохраняют эксплуатационные характеристики в агрессивных почвах и при температуре –40 оС.
4. Широколопастные сваи (до 500 мм) выбирают для супесей, суглинков и заторфованных участков, для которых характерны выдергивающие, вдавливающие и боковые силы, действующие на фундамент. Если грунт достаточно плотный, то можно использовать узколопастные сваи (до 300 мм), которые проще вкручивать в почву.
5. Для участков с высоким содержанием влаги в почве выбирают оцинкованные сваи, которые отличаются высокой стойкостью по отношению к коррозийным процессам. В качестве более дешевой альтернативы можно использовать изделия с другим защитным покрытием или непосредственно перед монтажом нанести слой битума на всю поверхность металла.

Ремонт фундамента из винтовых свай

Любой фундамент, каким бы совершенным он ни был, как бы четко не придерживались технологии его возведения, может выйти из строя. То же может произойти и с нашим, возведенным для строительства деревянного дома, фундаментом. А это значит, что он нуждается в починке.

И тут обнаруживается большой плюс фундамента на винтовых сваях. Если еще один вид фундамента, пригодного под строительство дома из деревянного сырья, ленточный фундамент, может требовать специфических работ по укреплению, то в случае установки винтового фундамента сложность работ значительно уменьшается.

Чтобы отремонтировать фундамент на винтовых сваях, все равно нужно задействовать специальную технику. Процедура подготовки фундамента к ремонтным работам проще, если в доме имеется подвал. Подвальное помещение позволяет обеспечить доступ к самой конструкции, не затрагивая само строение и с минимальными затратами сил. Если подвала нет, нужно будет использовать специальную технику для поднятия строения, чтобы можно было добраться до свай. Как вариант – можно просто разобрать пол и укрепить нужный участок. Это можно сделать, если вы точно знаете, какая именно свая дефектна и параметры дефекта. В остальных случаях нужно будет массировано углубляться в саму конструкцию фундамента.

Чтобы произвести ремонтные работы, нужно определить характер неполадки. Это может быть проседание свай, дефекты свай, дефекты перекрытия и прочее. Чтобы точно определить причину, нужно обнажить фундамент. Для этого нужно снять изоляционный слой и перекрытие. Затем, по ситуации, заменить сваю, досыпать грунта или произвести иные ремонтные работы.

Частая проблема винтовых свай в песчаной почве – разрушение почвенного слоя или его движение. В этом случае нужно укрепить сваи при помощи арматуры и бетона. Шатающуюся или смещенную сваю можно увидеть визуально, а чтобы точно выяснить характер проблемы, следует углубиться в бетонную подложку. Возможно, нужно будет заново бетонировать ее.

Отдельные и редкие случаи – когда смещается сама основа фундамента. Это может происходить при значительных сдвигах почвы или подмытию оной. Тогда нужно полностью демонтировать конструкцию и заново выполнить работы по ее возведению. Посоветуйтесь с геологом, если имеет место такой случай, возможно, придется переносить дом в другое место.

В целом же фундамент на винтовых сваях очень прочный и надежный, он долговечен и в подавляющем большинстве случаев в ремонте не нуждается. Этому способствуют особенности его конструкции – сваи уходят на глубину более полутора метра, крепко фиксируются подложкой. Лопасти сваи обеспечивают не просто надежность конструкции, но и некоторую ее маневренность (позволяют фундаменту оставаться стабильным при движении почвы).

А чтобы фундамент был прочным и не нуждался в ремонте, следует придерживаться технологии его возведения и начинать строительство в теплое время года.