Установка винтовых свай для фундамента — проектирование, расчёт, технология и порядок монтажа для чайников своими руками от А до Я

Автор: Строй маркет INTERSOLT

Возведение фундамента – очевидно, важный этап строительства. Его важность понятна любому обывателю. Свайный фундамент – дело не новое. В многоэтажном строительстве сваи начали «колотить» давно и технология эта очень надежна.

Однако, чтобы «вколотить» сваю – нужно специальное оборудование, а главное – к свае тоже повышенные требования (она должна выдерживать те динамические нагрузки, которые возникают при ее «забивании»).

Такие сваи представляют собой дорогую конструкцию, которую надо рассчитать, произвести, «заколотить». Тело такой сваи насыщено арматурой, что делает ее очень дорогой (при этом в грунте – арматура не работает, так как нагрузки уже только сжимающие). Словом, к свайной технологии были претензии в плане дороговизны, а для малоэтажного строительства она вовсе не использовалась.

При возведении малоэтажных зданий на фундаментах столбчатого типа всегда использовалась поэтапная технология работ: сначала сформировать «отверстие» в земле, а потом в нем сложить из кирпича или сформовать из бетона тело «столбика».

Винтовые сваи произвели в сфере создания быстровозводимых фундаментов для небольших зданий и сооружений своеобразный фурор. Появилась возможность за одну итерацию «выкопать яму» и сформировать в ней тело несущей конструкции.

Однако, казалось, что и технология не вполне отработана, опыта не накоплено, да и инерция мышления подталкивает до сих пор многих к использованию более «проверенных» методов. Поэтому, на наш взгляд, свайно-винтовые фундаменты являются недооцененными.

Содержание

Правила монтажа свайно-винтового фундамента

Для правильного монтажа свайно-винтового фундамента необходимо соблюсти ряд несложных правил. Правила эти действительно вполне понятны, выполнимы (даже при проведении работ самостоятельно) и состоят в следующем.

Тело сваи необходимо вворачивать в грунтовый массив строго вертикально, так как даже незначительное отклонение от вертикали в начале процесса приведет в итоге к вполне приличным расхождениям с проектным положением, что снизит устойчивость опоры.
Наружная поверхность сваи должна быть надежно обработана против коррозии (также и внутренняя полость ствола должна быть подвергнута обработке антикоррозийным составом).
Грунт, в который заглубляют сваю, не должен быть сильно насыщен крупнообломочными и скальными породами.
Конец сваи нужно заглубить ниже уровня промерзания, но остаться выше горизонта грунтовых вод (достаточно стандартное требование в смысле организации фундаментов).
Нижний конец опоры не должен остаться открытым (обычно он заварен в виде некого подобия «конуса»).
Количество свай определяет расчет, но между отдельными свайными элементами нужно оставлять промежуток около 1,5 – 2 м.
Для монтажа сваи рационально использовать троих человек: двое выполняют поворот элемента, а третий контролирует правильность направления (вертикаль).

Принципы расчёта и проектирования

Рачет

Формирование фундамента свайно-винтового типа использует принцип прохождения линейной опоры через слабые грунты к прочным пластам с необходимой несущей способностью. Система свай передает нагрузку от строения на несущее основание, что позволяет обеспечить надёжное статичное положение здания.

Расчет фундамента для небольших сооружений также не представляется чем-то сверхъестественным. Фактически он основан на полуэмпирических данных и здравом смысле для определения баланса между «предложением» грунта и вашим спросом. С одной стороны нужно собрать все нагрузки, которые будут возложены на грунтовое основание («взвесить» здание и его внутреннее «содержание»).

С другой стороны эмпирически определить несущую способность грунтовых пластов (эти сведения добываются путём бурения и отбора образцов грунта для анализа).

Часто необходимости полевых изысканий нет, так как нужные параметры уже известны и содержатся в вертикальной съёмке площадки строительства, которая должна быть в отделе архитектуры местных органов власти.

Разделив все собранные нагрузки на общую площадь свай, получают удельное давление на почву, которое должно оставаться менее известного сопротивления несущего слоя грунта.

Как составить чертеж свайного поля?

Когда стало известно общее количество свай, необходимых для поддержания сооружения, то возникает логичный вопрос расстановки этих свай по плану здания. При расстановке руководствуются следующими несложными правилами.

Под каждым углом сооружения, очевидно, необходимо разместить сваю.
Вышеизложенное правило действует и для отдельных элементов здания, которые можно характеризовать как плиту, нуждающуюся в основании (плита под печь, котел и т.п.).
Между угловыми сваями по периметру таких элементов устанавливают «промежуточные» сваи с шагом около 1,5 м.
Сваи также устанавливают по осям привязки основных стен с шагом от 1,5 до 2 м.

Выбор свай

Для устройства свайного фундамента на участке следует приобретать сваи отвечающие условиям их монтажа.

Какие сваи лучше для возведения частного дома?

Для изготовления винтовых свай какого-то общего норматива нет. Разные производители разрабатывают свои технические условия для их производства. Это несколько затрудняет выбор для потребителя. Для частного небольшого дома вполне подойдут сваи диаметром 89 – 133 мм с одной или двумя лопастями.

Вылет лопасти связан с диаметром ствола определенным линейным соотношением. Длина выбирается в зависимости от конкретных грунтовых условий.

Как проверить качество винтовых свай?

Приобретая винтовые сваи, необходимо обратить внимание на защиту ее внутренней и наружной поверхности от коррозии. Некачественное покрытие легко счищается одним касанием монетки (а иногда и ногтем!).

Также надо обратить внимание на то, насколько пропорционально связан вылет лопасти с диаметром ствола (если они сделаны не по рекомендациям строительной литературы, а «как есть», то возможны трудности с монтажом). Значение толщины стенки трубы не должно быть меньше 4 мм.

Установка винтовых свай своими руками: пошаговая инструкция.

Предлагаемая здесь последовательность действий является рекомендуемой.

Инструменты и материалы

Перед началом устройства фундамента нужно убедиться, что у вас под рукой есть необходимые инструменты и материалы:

бур для грунта;
бетоносмеситель;
лопата;
шнур и набор колышков;
магнитный и лазерный уровни;
«болгарка»;
набор обрезков водопроводных труб длиной от 2 до 3 метров;
насадка монтажная;
набор винтовых свай;
оголовки;
электросварка.

Подготовка к установке свай

Необходимо сделать участок пригодным для выполнения работ в принципе (освободить от растительности, мусора, по возможности избавится от дерна).

Затем операционные ваши шаги могут сводиться к следующим:

используя шнуры и набор колышков, намечаете места расположения свай согласно плану;
бурите приямки глубиной 300 мм для свай, начиная с угловых (на этом этапе нужно контролировать геометрию расположения свай, проверяя равенство диагоналей прямоугольников).

Диаметр приямков нужно делать таким, чтобы винтовая часть заходила в него с некоторым усилием (если приямок будет иметь диаметр с запасом – то трудно будет контролировать вертикальность положения сваи).

Как правильно вкрутить винтовую сваю?

Набор приямков сформировал поле работ и можно перейти к монтажу свай. Существует три доступных подхода к закручиванию свай, которые зависят от числа работников, но мало отличаются по сути:

если работу выполняют вдвоем, то один вращает сваю, а другой старается удержать ее в вертикальном положении (вполне подходит для тонких свай неглубокого заложения);
если работу выполняют втроем, то двое, вдев отрезки труб в верхний конец сваи, осуществляют ее поворот, а третий участник контролирует вертикальность;
этот способ отличает использование монтажного оголовка, который надевают поверх конца трубы и фиксируют отрезком другой трубы, проходящей сквозь монтажные отверстия в теле сваи (так закручивают наиболее длинные сваи большого диаметра).

Обрезка сваи

После монтажа всех свай, их необходимо «подравнять». За «эталон» следует взять самую короткую сваю, а все остальные привести в соответствие с ее высотой (идеально, если используется нивелир для разметки). Далее трубы выше отметок обрезают углошлифмашиной.

Бетонирование

Название процедуры говорит само за себя, на операционном уровне включает следующие стадии:

заполнение полости свай бетонной смесью с маркой от М 300;
при заполнении ствола смесь периодически уплотняют (можно использовать вибратор или при его отсутствии уплотнять обрезком бруска или арматуры);
на верхние концы сваи надевают оголовки и приваривают их к корпусу сваи.

Возможные ошибки при установке

Устройство фундамента – ответственное мероприятие, от качества проведения которого зависит успех строительства.

Чтобы избежать ошибок следует не пренебрегать следующими советами:

для проектирования свайного фундамента обратитесь к профессионалам, так как ошибка в проектировании обойдется дорого, особенно, если выяснится уже во время возведения здания;
не экономьте на изделии и приобретайте сваи у проверенных производителей, избегая кустарно изготовленных «аналогов»;
если решили устанавливать сваи самостоятельно, то изучите литературу и посмотрите обучающие видео, чтобы ознакомится со всеми нюансами процесса, который можно одолеть своими силами.

Свайный фундамент – очень надежное и апробированное изобретение. Быстрота возведения делает свайно-винтовую технологию самым разумным и предпочтительным вариантом во многих случаях.

Однако, сэкономив на выборе технологии, не нужно экономить на реализации работ, доверяя ответственные этапы профессионалам.