Все, что нужно знать о винтовых сваях для фундамента

Как установить самому: пошаговая инструкция

Настоящая инструкция не является догмой, а носит исключительно рекомендательный характер

Следует обратить внимание на некоторые ключевые пункты, выполнение условий которых обязательно

Инструменты и материалы

Перед началом работ подготавливают следующие инструменты и материалы:

• садовый бур;
• растворомешалка;
• лопаты;
• магнитный уровень;
• угловая шлифмашина;
• лазерный уровень;
• отрезки водопроводных труб длиной от 2 до 3 метров;
• монтажная насадка;
• винтовые сваи;
• оголовки;
• электросварка.

Подготовка

С территории строительного участка убирают мусор, и по возможности удаляют растительность и плодородный слой почвы (100 – 150 мм).

Далее выполняют следующие действия:

1. С помощью шнура и колышков переносят план свайно-винтового фундамента на участок.
2. В точках разметки угловых опор садовым буром делают приямки глубиной 300 мм.
3. Правильность построения прямоугольников разметки проверяют равенством диагоналей между противоположными углами, измеряя их шнуром.
4. На прямых участках линий разметки под опоры тоже бурят приямки. Диаметр приямка должен быть таким, чтобы винт плотно входил в него. Это нужно для точной корректировки изначального вертикального положения ВС.

Как правильно вкрутить?

Подготовив свайное поле, переходят непосредственно к монтажу свай. Для того, чтобы самому правильно закрутить опоры можно применить один из трех способов:

• В процессе установки участвуют 2 человека. Один, продев рычаг в монтажное отверстие, вращает сваю вокруг своей оси, а второй удерживает двумя руками опору в вертикальном положении. Такой способ эффективен при глубине заложения фундамента не более 1,5 м и диаметре ствола 57 мм.
• ВС монтируют три человека. Два работника, вдев отрезки труб в верхний конец сваи с противоположных сторон, двигаются вокруг по часовой стрелке. Третий работник контролирует ровное вхождение сваи перпендикулярно горизонту.
• Третий способ — это применение монтажного оголовка, который надевают на верхушку трубы и фиксируют отрезком трубы через монтажные отверстия ствола опоры. По обеим сторонам оголовка сделаны петли из арматуры, которые позволяю продеть сквозь них трубы-рычаги любой длины и диаметра. Это позволяет значительно увеличить вращательные усилия и сократить время монтажа. Для контроля вертикального положения опоры на ствол крепят магнитный уровень. Работник, глядя на положение пузырька прибора, усилием рук выправляет положение сваи относительно горизонта и вертикали.

Обрезка

По окончании завинчивания приступают к обрезке свай:

• выбирают самую короткую опору и ниже её отверстий делают отметку с помощью лазерного нивелира;
• отметку надземной высоты ствола переносят на все опоры с помощью того же нивелира;
• выравнивание высоты СВФ относительно горизонтальной плоскости производят спиливанием частей труб выше отметки угловой шлифмашиной.

Бетонирование

Процедура осуществляют следующим образом:

• заливают полости свай бетоном М 300. Его готовят в растворомешалке или ручным способом в подходящей ёмкости. В ёмкость засыпают цемент М 400 – 500, песок и щебень в пропорции 1:2:2;

• в процессе перемешивания постепенно добавляют воду до получения жидкой тестообразной однородной массы;
• для быстрой заливки без потерь в опору вставляют самодельную лейку, свёрнутую из куска жести;
• по мере заполнения ствола бетон уплотняют отрезком арматуры, выдавливая из него воздух.

На верхние концы ВС надевают оголовки и приваривают их к сваям с помощью электросварки. На площадки оголовков укладывают металлопрофиль ростверка. Далее приступают к монтажу перекрытий и стеновых ограждений.

Описание и свойства оцинкованной винтовой сваи

Они закрепляются в любом грунте путем вкручивания в него. Это происходит благодаря конусообразному наконечнику, имеющему разную форму. Она зависит от вида его производства. Литые изделия изготавливаются с острым концом, а сварные с лопастным, а еще имеются разновидности с квадратным сечением и конусным.

Винтовые сваи несущая способность которых можно узнать из данной статьи.

Все они располагаются на металлической трубе. Ее длина и диаметр могут быть разными, их выбор зависит от типа грунта и веса конструкции, которую необходимо закрепить.

Про винтовые сваи размеры и другие технические характеристики можно прочесть в данной статье.

За счет того, что винтовые сваи прошли горячее цинкование, они стали намного долговечней своих металлических аналогов. Их специальное покрытие способно самопроизвольно восстанавливать поврежденные участки изделия.

На видео – оцинкованные винтовые сваи:

Отличительные свойства

Оцинкованные сваи широко применяют в строительстве благодаря ряду отличительных свойств:

1. они более устойчивы к сколам при ударах, в результате повреждений сразу не подвергаются коррозии, как их аналоги;
2. цинк способен восстановить поврежденные места сам со скоростью 2 мм в год;
3. оцинкованное покрытие защищает сваи от дефектов, которые могут привести их к разрушению под нагрузкой;
4. устойчивость к ржавчине таких свай больше в 6 раз, чем у обычных винтовых. Ее показатель антирокоррозии схож со значением с нержавеющей стали;
5. внутрь изделий не надо заливать бетон, так как покрытие нанесено с двух сторон;
6. оцинкование препятствует хрупкости сваи от водородного воздействия;
7. такое покрытие позволяет использовать изделия на любой почве;
8. их длительность службы увеличивается до 200 лет.

Про фундамент на винтовых сваях минусы и плюсы материала можно прочесть здесь в данной статье.

На видео – оцинкованные винтовые сваи с литым наконечником:

Преимущества использования

Использование оцинкованных винтовых свай имеет ряд преимуществ:

• фундамент возводиться всего за два дня и строительство стен можно продолжать сразу же;
• с ними можно работать круглый год, пока температура не достигает – 50°С;
• грунт перед проведением строительных работ не требует предварительной подготовки;
• монтаж свай можно производить в густо построенном месте, начиная с расстояния в 20 мм от близлежащих строений;
• стоимость фундамента в несколько раз ниже, чем при возведении монолитных или ленточных аналогов;
• с помощью таких свай можно укреплять уже построенные фундаменты, добавляя опоры точечно;
• оцинкованные изделия применяются для возведения фундамента в горной местности;
• на винтовых сваях несущая способность распределяется равномерно по всей конструкции;
• при многократном использовании изделий их покрытие не стирается;
• возможность использования свай в химическо-агрессивной среде. Даже при таких условиях их срок эксплуатации будет 60 лет;
• надежность конструкций из винтовых оцинкованных свай проверена опытом многих европейских фирм, которые проводили строительные работы по возведению государственных энергетических сооружений;
• существуют различные диаметры и длины изделий, а при необходимости можно прямо на месте скорректировать метраж сваи с помощью приваривания части трубы.

Буронабивные сваи с ростверком можно использовать в следующих случая, перечисленных в данной статье.

На видео – винтовые сваи оцинкованные типа шуруп:

При выборе свай учитывается также их толщина стенки, а перед окончательным приобретением изделия делается анализ грунта, в который они будут установлены. Определяется его глубина промерзания и состав, производится расчет по нагрузкам, производимых на винтовое изделие. Исходя из полученных сведений, подбирается нужный диаметр и длина свай. Они применяются для многих строительных объектов в качестве:

• фундаментов под различные дома, пристройки, павильоны, теплицы. Также используются как основание под временные сооружения, которые затем можно легко демонтировать;
• опор для дорожных знаков, трубопроводов, солнечных батарей, линии электропередач и освещений;
• укрепляющих сооружений для инженерных объектов.

Свайно ленточный фундамент для дома из газобетона и его особенности описанны в данной статье.

Установка свай может производиться вручную, для этого потребуется три человека, или с помощью ямобура. Для частного строительства в основном применяются диаметры свай от 57 до 114 мм, а для промышленных от 108 до 325 мм. 

Этапы проектирования фундамента на винтовых сваях

Расчеты для устройства фундамента на сваях делает конструкторское бюро на этапе разработки проектно-технических документов для строительных работ. Самостоятельные расчеты проводятся при помощи СП 24.13330. Для основы здания на винтовых сваях необходимо рассчитать несущую способность слоя грунта на уровне расположения спиральных лопастей. Этот параметр необходим для определения несущей способности сваи.

Далее необходимо определить число свай, вычислить их шаг монтажа на прямых участках, там, где стыкуются стены, а также в местах расположения каминов, печей, генераторов и прочих спецконструкций.

Чтобы не прибегать к полноценному геологическому изысканию, определить тип грунта можно путем тестового вкручивания. Таким образом определяется глубина залегания несущего слоя, состав почвы и высота залегания грунтовых вод. Однако, данные полученные таким путем будут очень условными, поэтому для объективации картины несущей способности грунта в расчетах используют поправочный коэффициент 1.6-1.7.

Расчет количества винтовых свай

Пример расчета свайно-винтового фундамента

Исходные данные для расчета фундамента под двухэтажный брусовой дом с размерами в плане 6 на 6 метров:

• грунты на участке — суглинок и суспеси;
• диаметр используемых свай — 108 мм, диаметр лопасти — 300 мм;
• масса дома, со всеми нагрузками от стен, перегородок, перекрытий, полезной и снеговой нагрузкой — 60 тонн.
• периметр наружных стен  — 24 м, в нашем случае внутренних несущих стен нет.

Узнаем несущую способность грунта. Для этого воспользуемся таблицей ниже.

Тип грунта	Rо на глубине 150 см и более, кг/см2
Галька с включениями глины	4,5
Гравелистый с включениями глины	4,0
Песчаные почвы (крупная фракция)	6,0
Песчаные почвы (средняя фракция)	5,0
Песчаный (мелкая фракция)	4,0
Пылеватый песок	2,0
Глинистые почвы и супеси	3,5
Вязкие глинистые почвы	6,0
Просадочный грунт или насыпное основание (с уплотнением)	1,5
Насыпной грунт (без уплотнения)	1,5

Несущая способность разных видов почв

Из таблицы видно что для суглинков и супесей параметр равен 3,5 кг/см². Коэффициент надежности по нагрузке принимаем 1,75 (для обеспечения запаса по надежности). Остается вычислить площадь лопасти сваи:

S = (πD²)/4 = 3,14*30/4 = 706,5 см² (значение диаметра лопасти в расчет берется в сантиметрах).

F = S*Rо = 706,5*3,5 = 2472 кг.

Вычисляем допустимую нагрузку:

N = F/γk = 2472/1,75 = 1412 кг ≈ 1,4 т.

Далее рассчитаем минимальное количество свай, которые способны удержать данный дом:

60 т/1,4т ≈ 43 шт.

Дальше определяем шаг между сваями. Для этого длину стен дома делят на количество свай:

24 м/42 шт = 0,57 м — максимальное расстояние между опор.

Получилось довольно большое количество свай для такого небольшого дома, т.к. мы приняли, что геологические изыскания не проводились, и пришлось принять поправочный коэффициент равный 1,75, если провести исследования хотя бы пробным вкручиванием (эталонным), тогда количество свай можно снизить до 18 штук, а это существенная экономия. В каждом случае нужно считать, что обойдется дешевле — геологические изыскания или самостоятельный расчет и перестраховка по несущей способности.

Плюсы и минусы свайно-винтового фундамента

Для начала давайте рассмотрим основные преимущества использования свайно-винтового фундамента:

• Прочность и долговечность. Практика показывает, что бетонные конструкции разрушаются гораздо быстрее, чем прогнивает металл, а потому свайный фундамент с металлическими опорами выглядит предпочтительнее ленточного или столбчатого основания. К тому же железобетонный фундамент подвержен осадочным деформациям, в то время как свайным опорам такие проблемы не страшны. Практика показывает, что фундамент из свай стоит более 40 лет, не подвергаясь разрушениям.
• Дешевизна и экономия времени. Винтовые сваи устанавливаются прямо на грунт, без выравнивания, а значит, для их установки не требуется проводить земляные работы и рыть котлован. Данное обстоятельство существенно экономит время и деньги, ведь для строительства одноэтажного дома подобную конструкцию можно возвести даже без привлечения специальной техники! Для возведения фундамента не понадобится и специальная установка для заливки фундамента, что также сэкономит время и деньги.

Подсчеты показывают, что возведение свайно-винтового фундамента обходится приблизительно на 30% дешевле, чем строительство других видов несущих конструкций.

Универсальность. Несущая конструкция может быть возведена практически в любых условиях, как на равнинной, так и на гористой местности с имеющимися уклонами. Более того, дом на сваях можно возвести на болотистой местности, и даже в условиях вечно мерзлоты. Там, где многие другие опоры под строительные конструкции возвести просто нереально, сваи прекрасно устанавливаются и выполняют свою функцию на «отлично».

• Всесезонность. В отличие от других видов фундамента винтовые сваи можно устанавливать круглый год, хоть жарким летом, хоть лютой зимой. Данное обстоятельство совершенно не влияет на качество установки и надежность опорной конструкции. Соблюдается данное условие потому, что на глубине погружения наконечника сваи температура всегда стабильна.
• Устойчивость к пучению грунта. Свайные фундаменты прекрасно переносят морозное пучение в периоды промерзания почвы.
• Не требует застывания. Если ленточным и монолитным фундаментам требуется время для схватывания, застывания и набора прочности, то винтовые сваи можно начинать обвязывать буквально сразу после установки.
• Не впитывает влагу. Свайный фундамент не впитывает влагу из грунта, а значит, полы вашего дома всегда будут сухими и никогда не подвергнутся гниению.
• Возможность повторного использования. При необходимости ввинченные сваи можно извлечь из грунта и использовать повторно, уже в другом месте. Таким свойством не может похвастаться ни один другой фундамент!
• Не мешает подводу коммуникаций. Еще одним преимуществом свайно-винтового фундамента является то, что его возведение совершенно не мешает проведению инженерных коммуникаций к дому. Их можно монтировать как до, так и после установки свай.

Не лишена данная конструкция и недостатков, о которых также стоит знать перед началом строительства.

Устанавливается не везде. При всей универсальности рассматриваемой конструкции монтировать свайный фундамент на скалистых и каменистых грунтах не всегда возможно.

• Необходимость дополнительного обустройства подвала. Установка свайного фундамента не предполагает наличия подвала или цокольного этажа, а значит, если вам понадобится данное помещение, его придется строить отдельно.
• Не подходит для многоэтажных зданий. Специалисты не рекомендуют возводить на свайно-винтовом фундаменте строения больше одного этажа, особенно если они выполнены из камня или кирпича.
• Дополнительные затраты на утепление. Мы упоминали о преимуществах наличия пространства между поверхностью грунта и полом дома. Однако зашивка этого пространства потребует дополнительных финансовых вложений.
• Коррозия металла. Необходимо понимать, что металлические сваи с годами подвержены разрушительному действию коррозии. Особенно это характерно для опор, установленных в болотистых местностях и грунтах с высоким содержанием влаги. Чтобы такой фундамент с годами не упал, необходимо приобретать сваи с максимальной толщиной стенок, да к тому же с наличием антикоррозионной защиты. А это дополнительные траты.
• Невозможность монтажа вплотную к другим зданиям. Если вы решили построить террасу или другое строение вплотную к уже существующему дому, свайный фундамент вам не подойдет. Ввинтить такую сваю ни вручную, ни с использованием техники чисто технически невозможно. Более того, ввинчивая сваи вплотную к уже имеющемуся ленточному или столбчатому фундаменту, есть риск нарушить его и спровоцировать разрушение несущей опоры.

Сделать винтовые сваи своими руками — это просто

Винтовые сваи сделать своими руками не так уж и сложно. Нужно только начать и всё у вас получится. Мы предоставим вам винтовые лопасти всех размеров и конфигураций, и поделимся своим опытом производства свай.Винтовые сваи для опоры различных зданий в виде свайного винтового фундамента используются уже достаточно давно. Фундаменты на винтовых сваях подходят для многих типов грунтов.

Винтовые сваи наилучшим образом зарекомендовали себя в самых сложных ситуациях:

• При строительстве на участках с высоким уровнем грунтовых вод;
• Для грунтов у которых верхний слой слабый, а плотные слои находятся на большой глубине;
• Для участков, отличающихся высоким показателем глубины промерзания;
• На участках с перепадом высот;
• Для строительных объектов с высокой нагрузкой.

Основные отличительные характеристики Винтовых свай:

• Универсальность;
• Большая несущая способность. Некоторые сваи способны выдержать нагрузку до 30 тонн;
• Возможность механизации процесса монтажа;
• Минимальные сроки установки свай;
• Всесезонность. Монтаж винтовых свай можно делать даже в морозы;
• Незначительное количество земляных работ;
• Продолжительный срок эксплуатации до 150 лет;
• Более низкая стоимость по сравнению с другими фундаментами.

Винтовая Свая представляет из себя стальную трубу с заострённым концом, который называется конусом сваи.

Конус винтовой сваи ещё называют розочка или корона винтовой сваи.

К конусу сваи приваривается гнутая винтовая лопасть, а на сверху свая завершается оголовком из металла.

Винтовые сваи монтируются в грунт технологией ввинчивания. Такой процесс даже можно произвести своими силами, не обращаясь к специалистам.

Когда необходимое количество свай установлено, их подрезают по высоте, и при необходимости сверху приваривают оголовки. Оголовки служат для монтажа обвязки или ростверка.

Размер оголовка выбирается соответственно диаметру сваи.

Если требуется увеличение несущей способности винтовой сваи, то можно использовать армирующий каркас.

Для самостоятельной сборки винтовых свай вам понадобятся:

Лопасти для винтовых свай гнутые со стандартным шагом гибки

Площадки с отверстиями для изготовления оголовков или готовые оголовки

Труба нужного диаметра

Антикоррозийное покрытие для свай

Важной задачей является правильный раскрой конуса на винтовой свае. Если конус раскроен правильно, то винтовая лопасть сядет на него под правильным углом, с наименьшими зазорами и свая легко войдёт в грунт. Если конус раскроен правильно, то винтовая лопасть сядет на него под правильным углом, с наименьшими зазорами и свая легко войдёт в грунт

Если конус раскроен правильно, то винтовая лопасть сядет на него под правильным углом, с наименьшими зазорами и свая легко войдёт в грунт.

Начинаем делать конус:

На конце трубы производим разметку конуса. Стандартные винтовые сваи заканчиваются конусом — 4-х лепестковой короной.

Высота конуса винтовой сваи равна 1.5 диаметра трубы.

После разметки вырезаем лепестки конуса в количестве 4-х штук.

У начала разреза делаем поперечную насечку. С её помощью части конуса легче согнутся.

Далее, осталось только стукнуть по каждому лепестку тяжёлым молотком и они сойдутся в общую вершину конуса.

Теперь части конуса можно заварить.

Следующий этап:

Привариваем гнутую винтовую лопасти к конусу.

Стандартные лопасти для винтовых свай 76, 89, 108, 133, 159, 219, 325 диаметра состоят из 2-х сегментов, которые свариваются между собой.

Только лопасть для 57 винтовой сваи состоит из одного сегмента.

Если вы раскроили конус по нашим рекомендациям и используете лопасти с правильной геометрией и стандартным шагом гибки, то всё у вас получится само собой.

Лопасть плотно сядет на конус с минимальными зазорами, что значительно ускорит время сборки винтовой сваи и сэкономит вам сварочную проволоку.

Вам останется только себя похвалить!

Со своей стороны мы хотим предложить вам наши правильные винтовые лопасти:

Мы умеем делать лопасти любых диаметров и конфигураций, подгонять под трубу нужного диаметра, изменять внешние размеры лопасти.

У нас есть более 40 видов винтовых лопастей для разных нужд. Смело переходите по ссылкам, чтобы посмотреть предложения:

Площадки для изготовления оголовков

Делаем на заказ Прессы для Гибки Винтовых Лопастей. Гнут лопасти от 57 до 133 диаметра без смены матрицы и пуансона. Мощная гидравлика пресса позволяет гнуть 2 лопасти сразу.

Если вы пока не решились делать винтовые сваи самостоятельно, то мы можем предложить вам готовые винтовые сваи любых диаметров и длины по низким ценам:

Монтажные работы

Специалист рассчитывает свайное поле с учетом типа почвы, глубины ее промерзания, несущей способности свай, варианта защиты железных опор от коррозийных процессов и других важных факторов.

До начала монтажа строители должны получить на руки подробный план с точной расстановкой опор и их типоразмерами. При необходимости предварительно проводят геологические исследования для того, чтобы правильно определить типы почвы и почвенных вод.

Пошаговое закручивание винтовых свай производится в следующей последовательности:

1. Размечается свайное поле.
2. Выкапываются приямки и ввинчиваются сваи.
3. Бетонная смесь заливается в трубы.
4. Оголовки подрезаются на одной высоте.
5. Обустраивается металлический или железобетонный ростверк.

По окончании работ места, где производилась сварка, необходимо окрасить специальными антикоррозионными составами. Чтобы утеплить дом, обшивается с помощью досок пространство между ростверком и почвой.

Теплота пола

Есть мнение, что бетонный фундамент позволит забыть о холодных полах, а винтовые сваи будут постоянно продуваться. Это не так, и вот почему:

• Бетон обладает высокими показателями теплопроводности, поэтому все накопленное тепло он также быстро теряет.
• Так как его теплопроводность выше, чем у грунта, то и промерзать он будет быстрее, а значит будет и охлаждать пол в доме.
• Если во время укладки фундамента не подготовить слой гидроизоляции, то бетонная конструкция будет еще и постоянно намокать. А значит и пол будет еще холоднее.

Таким образом бетонный фундамент становится лишь преградой для ветра. Но он никак не сделает пол теплее. Таких же результатов можно добиться, зашив сваи. Кроме этого винтовые сваи позволяют обустроить более простую вентиляционную систему. Значит, земля будет суше, а пол теплее.