Как работают винтовые сваи

Винтовой фундамент на сваях своими руками

Применение фундамента на винтовых сваях в кратчайшие сроки и при минимуме затрат позволяет самостоятельно сделать основание под баню, частный дом или гараж. С установкой свай в виде винтов из стали в состоянии справиться даже начинающий строитель. Существует несколько типов таких фундаментных опор с разной несущей способностью, подобрать их для конкретного здания и грунта несложно.

Содержание

Что такое свайно-винтовой фундамент?

По конструктивному устройству винтовая свая – полая внутри труба из железа, на нижнем конусовидном конце которой приварены лопасти бура для ее ввинчивания в землю. После погружения в грунт эти опорные столбы связываются ростверком либо нижними рядами сруба. В результате каждая из опор принимает на себя часть нагрузки от здания, распределяя ее по всему свайному полю.

Так выглядит основание

Любые работы по фундаменту дома от компании ГЛАВ-СВАИ

Звонок по России бесплатный: 8 (800) 70-70-988

Лопасть на конце наконечника снизу с одной стороны упрощает вкручивание трубы в плотные грунтовые слои, а с другой – играет роль удерживающего анкера. В отдельных случаях при необходимости подобная опора просто выкручивается из земли и используется на новом месте для нового свайного фундамента. Главное чтоб она не проржавела к этому времени, находясь в грунте.

Виды винтового фундамента

По конфигурации и предназначению лопастей выделяют:

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

Многолопастные – с несколькими лопастями.

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.

Плюсы и минусы фундамента на сваях

Среди преимуществ использования таких основание числятся:

Долговечность и высокая несущая способность – подобные сваи без проблем выдерживают сезонные пучения и служат 50–80 лет;

Экономичность – обходится на 20–30% дешевле иных вариантов;

Отсутствие строительного мусора и больших объемов выемки земли;

Высокая скорость возведения – для самостоятельного устройства фундамента из винтовых свай хватит двух–трех дней;

Возможность создания практически на любых типах грунтов;

Простота реализации – плитный либо ленточный фундамент своими руками выполнить гораздо сложнее;

Большое количество модификаций наконечников и оголовков;

Возможность повторного применения;

Отсутствие как таковой сезонности работ – вкручивать винтовые опоры можно даже зимой, лишь бы грунт позволял это.

Не рекомендуется его устраивать только на болотистых обводненных участках, где избыточная влага приведет к быстрому истончению стенок ствола. В остальных случаях – это просто идеальный выбор.

Минусы у винтового фундамента также имеются, но их гораздо меньше и упоминания стоят лишь:

Невозможность обустройства внизу под полом цокольного этажа или подвала;

Дополнительные затраты на утепление дома снизу.

Рассматривая плюсы и минусы, явно видно, что достоинства сильно превалируют над недостатками. Однако есть одно большое «НО».

Винтовая опора должна быть изготовлена в соответствие со стандартами и из качественной стали. А после ее еще и в обязательном порядке надо проверить в ОТК с помощью ультразвука либо рентгена. Основные проблемы у застройщиков, остановивших свой выбор на свайно-винтовом фундаменте, обычно возникают именно из-за дефектных материалов.

Установка свайно-винтового основания

Технология обустройства фундамента своими руками из винтовых свай выглядит следующим образом:

Производится контрольное вкручивание для определения прочности грунтов.

Выполняются расчеты с подготовкой плана размещения опор.

Делается разметка участка.

Выполняется установка опорных свай с последующей их обрезкой по уровню.

Осуществляется заливка бетона внутрь опоры.

Производится обвязка созданного свайного поля.

Для каждого вида и модификации сваи в форме винта в паспорте указывается ее несущая способность. Здесь играет роль как размеры и конфигурация лопастей, так и толщина стенок и длина ствола. В зависимости от УГВ, глубины промерзания и состава грунта план размещения свайного поля рассчитывается в каждом случае отдельно.

При проектировании надо еще и учесть массу всего будущего строения, под которое устраивается фундамент на винтовых сваях. Причем в расчет следует включить вес не только стен и перекрытий, но и кровельного покрытия и нагрузок от снега с ветром. Ведь ондулин или мембранная кровля весят заведомо меньше шифера или черепицы. И все это надо предусмотреть заранее.

Этап подготовки проекта лучше всего доверить специалисту. Если в планах делать винтовой фундамент своими руками, то расчеты стоит проводить на основании СП 24.13330. Либо придется опоры устанавливать в большем количестве с запасом, увеличивая смету строительства.

Пошаговая фото-инструкция

Разметка первой опоры фундамента по ориентирам участка

С разметкой сложностей возникнуть не должно. Необходимо просто наметить на участке места под опоры в соответствии с проектом. Главное при строительстве – это строгая вертикаль вкручиваемых в землю столбов.

Выкапываем «приямок» глубиной 20-30 см для первой опоры

Вставляем в приямок

Закручиваем с помощью специальных рычагов (стальных труб)

Чтобы упростить позиционирование свайных опор при их погружении в грунт, можно с помощью бура или лопаты вырыть небольшой приямок глубиной в полуметр. Далее в почву вкручиваются опоры выполняющим роль рычага ломом, мощной электродрели с редуктором либо автомобильной спецтехники. Делается это с шагом в 1–3 метра.

Рекомендуется при завинчивании привлечь третьего помощника, который в процессе будет корректировать вертикальное положение

Когда свая стоит достаточно крепко, вешаем магнитный уровень и последнюю часть завинчивания корректируем по уровню — выравниваем её весом

Если завинчивать становится тяжело, то приглашаем помощников

Первая закручена точно по уровню

Размечаем вторую — угловую на этой же стороне от первой

Копаем приямок, ставим вторую опору, выравниваем по уровню и проверяем расстояние от первой

Если необходимо сместить сваю, то отклоняем её в противоположную сторону, делаем 2 оборота и замеряем еще раз

При их установке и ввинчивании крайне важно следить за тем, чтоб опоры не ушли в сторону. Это сразу снижает способности столба выдерживать расчетные нагрузки. Лучше выкрутить такие сваи и сделать все заново. При этом ставить их по новой на то же самое место категорически запрещено. Надо будет этот “винт” сместить немного в сторону.

Когда опора встала на нужное расстояние — закручиваем аналогично первой

Третью сваю размечаем с 2-мя размерами: шириной стены и диагональю дома

Аналогично наклонами корректируем расстояние между столбами

После соблюдения расстояний — закручиваем третью

Аналогичным образом отмечаем и закручиваем четвертую, соблюдая размеры по диагонали и стороне

По всему периметру натягиваем бечёвку и размечаем маркером на бечевке промежуточные опоры

Устанавливаем каждую опору в приямки по отметкам и уровню и утрамбовываем землей

Закручиваем сваю и следим за отметками уровня и бечевки

После закрутки всех столбов отмечаем гидроуровнем одинаковые отметки

Болгаркой обрезаем все опоры по уровню

Заливаем цементно-песчаным раствором сваю до 10 см уровня до конца

Оставшуюся часть засыпаем готовой сухой цементно-песчаной смесью

Надеваем и привариваем оголовки, зачищаем и закрашиваем швы от коррозии

После того как сваи установлены на свое место, их обрезают на нужном уровне от земли. Потом эти опоры, из которых и состоит рассматриваемый вариант фундамента, рекомендуется залить изнутри бетоном. Это позволяет уберечь металл от коррозии и дополнительно усиливает все свайное винтовое поле.

Сверху на каждый установленный столб наваривается оголовок в виде квадратной стальной пластины размером порядка 25 х 25 см. А в завершении все сварные швы обрабатываются защитными составами. Дальше на этот свайный фундамент можно уже укладывать ростверк или сразу венцы сруба.

Чтобы ветер не гулял под домом и не выхолаживал его, столбы необходимо закрыть внешней облицовкой по всему периметру строения. Для этого прекрасно подойдут профнастил либо металлочерепица. Но можно воспользоваться и облицовочным кирпичом. Все на выбор хозяина коттеджа.

Применение фундамента на винтовых сваях

Для возведения винтового из железных свай фундамента бригаде в 5–7 человек зачастую достаточно одного дня. При этом ждать осадки или схватывания бетона не требуется. Подобное основание полностью готово к дальнейшему строительству здания. Это ленточный или монолитный фундамент плитой необходимо выдерживать минимум 20–30 дней. С винтовыми опорами этап устройства опор под дом занимает гораздо меньше времени.

Винтовые сваи: применение, плюсы и минусы

Винтовые сваи — лучший вариант при возведении домов и иных объектов на участках со слабым грунтом и в условиях сурового климата. С их помощью снижается воздействие отрицательных свойств, продлевающих срок службы. Определиться с определенным видом свай для фундамента можно в соответствии с показателями зданий и условий его строительства.

Предназначение

Достаточно распространена установка винтовых свай. Они применяются в загородном строительстве: банно-оздоровительные комплексы, коттеджные поселки. Свайные фундаменты монтируются под ангары. Также сваи идеально подходят при строительных работах заборов, ограждений.

Также их задействуют на пирсах, причалах. Винтовые сваи здесь соединяют простоту и надежность. Они получили распространеннее в качестве опоры столбов, конструкций, линий электропередач. Их задействуют при монтаже рекламных конструкций, знаков. Такими сваями пользуются, если требуется построить фундамент быстро.

Типовые опоры их диаметр и выдерживаемый вес

Конструкция подобной сваи является прямошовной трубой. На одном конце закреплены винтовые лопасти, а на ином есть отверстия для осуществления монтажа. Конический конец способствует облегчению введения в грунт.

Исходя из диаметра, разнится область их установки. Свая, имеющая диаметр 57 мм, подходит для устройства легкого ограждения и прочих маловесных конструкций. Обустроить заборы на основе металлопрофиля можно изделием в 76 мм.

Конструкции, предназначенные для монтажа полновесных архитектурных форм (веранда), производят из труб, у которых диаметр 89 мм. При возведении жилья с учетом каркасной технологии, сооружений из бруса требуется применять трубы 10,8 см. Строения из пеноблока, керамзита требуют сваи диаметром 13,3 см. Возведение мостов, ангаров производится с использованием свай 15,9-30,25 см.

Достоинства

Винтовой фундамент можно возвести в сжатые сроки. Такую сваю можно использовать сразу после монтажных работ. Строители утверждают, что в ходе бетонирования внутреннего просвета свайного ствола не произойдет задержка в работах на строительной площадке. Это обуславливается тем, что нагрузка приходится на ее стальную оболочку.

Проведение монтажных работ характеризуется незначительным уровнем шума. Проведение аналогии с забивными сваями свидетельствует об очевидном отсутствии вибрации, повреждающей строения. Их установка характеризуется оперативностью и простотой. Устанавливать можно вручную и с использованием специализированной техники.

При создании фундамента подобным образом объем земляных работ будет существенно снижен, что обуславливает более низкую стоимость по сравнению с разнообразными типами железобетонного. Основание на винтовых сваях за счет наличия лопастей обладает возможностями исключения любых выдергивающих нагрузок.

Производить монтажные работы сваи можно на неровной поверхности, под разными углами к вертикали. Исходя из этих возможностей, он востребован при строении на склонах. Подобный фундамент проявляет устойчивость к эрозии грунта благодаря специальной обработке грунта и основания свай. При использовании данного типа свай рельеф местности не имеет значения, так как цокольный уровень в соответствии с периметром будет идентичным, а глубина проведения монтажных работ определяется рельефными характеристиками.

При использовании винтовых свай вынимается меньший объем грунта, в связи с этим строительные работы можно вести вплотную к уже возведенным постройкам. В связи с этим строительство можно вести на ограниченном пространстве. Характеризуются меньшей трудоемкостью процесса. Возводить можно в любое время года. Обладают природно-климатической неприхотливостью, поэтому их эксплуатируют в значительном диапазоне колебания температурного режима.

Им не страшны грунтовые воды и разбухание грунта. В связи с этим отпадает необходимость в предварительном осушении участка, где будет проводиться строительство. Их можно применять на участках, где отмечается высокий горизонт подпочвенных вод, так как рабочая часть расположена ниже грунтовых вод. Используют на местности, обладающей разнообразным типом грунта, кроме каменистого. Последний неудобен в плане бурения. При установке свай с использованием техники обеспечивается максимальная точность. Можно устанавливать конструкции различного диаметра и разную глубину.

Часто винтовые сваи используют для временно возведенных объектов. После окончания функционирования объекта они могут быть разобраны и использованы повторно. Их используют, как для возведения новых построек, так и для реконструкции старых строений, когда требуется заменить фундаментную основу. Перечисленные положительные свойства относятся к конструкциям, которые произведены промышленным способом, так как они соответствуют международным стандартам.

Недостатки

К сожалению, винтовые сваи имеют и ограничения в использовании. Этим пользуются некоторые строительные компании, нарушая технологические нормы. Их применение разрешено в районах, где отсутствует сейсмическая активность или умеренная. Не рекомендовано использование таких конструкций в грунте, имеющем органические соединения и электрическое сопротивление менее 10 Ом*м, так как это приводит к быстрой коррозии металлических изделий. В связи с этим застройщики должны определять агрессивность грунта.

Также на качество работ влияет, как была произведена конструкция. Если сварка выполнена неточно, то при завинчивании свая может отклоняться от заданных параметров. При использовании их в каменистом грунте, может произойти ее деформация, что скажется на надежности самой опоры.

Противопоказано заглубление свай подобного типа в каменистую почву, а также там, где имеются отвалы шлака, на полигонах с отходами строительства. Твердые включения могут привести к повреждению лопастей, ствола в процессе установки. Нельзя применять винтовые сваи на грунте, не имеющем требуемой боковой поддержки. Это относится к песчаному, торфяному грунту. Если нет другого варианта, то данные конструкции необходимо прочно соединять между собой или заглублять на 3 м (при обычном грунте – 1,5м).

Типы винтовых свай

В зависимости от использования производятся такие сваи для талого грунта, многолетнемерзлых, многовитковые. Первый вариант представляет собой широколопастную разновидность, имеющую заостренные литые или сварные наконечники. Данная стальная свая состоит из сквозных технологических отверстий необходимых для погружения на одной стороне. На другой имеются лопасти, обеспечивающие завинчивание, передачу нагрузки на грунт. Многовитковые по форме и способу действия напоминают шуруп.

Разновидности свай по области применения

При строительстве на талых грунтах (промерзает – оттаивает) учитывается объемы возводимых объектов. В зависимости от этого определяются размеры лопастей. Винтовые конструкции можно устанавливать в регионах с любыми погодными условиями, кроме скального грунта (допускаются небольшие архитектурные формы). Их использование сокращает сроки строительства в 2,5 раза по сравнению с другими технологиями.

Многовитковые рекомендованы для скальных и полускальных, пучинистых грунтов. В многолетнемерзлом грунте устанавливают узколопастные конструкции при соотношении диаметра лопасти к стволу более 1,5. Предварительно бурят лидерную скважину, соблюдая требуемые нормы. Такие конструкции обеспечивают точность установки, что трудно достичь при многолопастном варианте. Широколопастная модификация требует большого профессионализма при выполнении монтажных работ.

При установке того или иного типа свай учитываются такие показатели, как грунтовые условия, площадь строительных работ.

Свайно-винтовой фундамент: Недостатки

В строительных технологиях для устройства ленточного фундамента предусмотрены некоторые ограничения, обширные земляные работы и мокрая заливка.

Для винтового основания всего этого не требуется. Он монтируется прямо в грунт без предварительной подготовки, и при этом для его установки совершенно не имеет значения рельеф местности, где возводится здание.

Недостатки свайно-винтового фундамента

Здесь же мы рассмотрим только основные недостатки свайно-винтового фундамента, большинство из которых связаны с технологическими ошибками монтажа, заложенными еще на этапе планирования.

Все расчеты, связанные со строительством свайно-винтового фундамента должны выполнять специалисты, имеющие опыт в возведении конструкций подобного рода.

На устойчивость опор влияет все, что касается структуры грунта на участке и его сезонные изменения: состав и глубина промерзания почвы, уровень грунтовых вод, рельеф местности.

Хотя эти показатели не являются препятствием для возведения свайного фундамента, наоборот, именно он бывает лучшим вариантом в сложных условиях, небольшие погрешности в установке винтовых свай могут привести к усадке всего дома или одной его стороны.

Точность расчетов касается и тяжести будущего строения: если предполагаемая нагрузка на винтовые опоры будет занижена, случится перекос или проседание фундамента. Возможно, это случится не сразу, а через несколько лет и постепенно, но дом потеряет свою устойчивость.

Трудность может возникнуть и во время монтажа свай. Технология не предусматривает их вбивание или установку в заранее выкопанные ямы – допускается только вкручивание, притом с соблюдением вертикального уровня с минимальными отклонениями.

Если сваи под небольшие конструкции можно вкрутить вручную, то для монтажа винтового фундамента большого жилого дома нужно арендовать спецтехнику, на которой должны работать профессионалы с опытом работы.

Как и всякие металлические изделия, сваи подвержены коррозии, а так как они постоянно контактируют с влажной почвой, этот процесс может протекать очень быстро.

Если сваи не обработаны несколько раз антикоррозийным составом, ржавчина быстро начнет свое действие на металлических частях фундамента, находящегося в земле. Коррозия может разрушать и внутреннюю часть свайных труб, поэтому после установки их полость заполняют бетоном.

Винтовые сваи не предназначены для установки на скальных породах или на грунтах с прослойками из крупнообломочных включений.

Во время ввинчивания в каменистую почву повреждается антикоррозийное покрытие, и сваи теряют способность противостоять действию влаги. Также могут повредиться лопасти, из-за чего снизится устойчивость фундамента.

Фундамент на винтовых сваях невозможно установить, если его нужно сделать вплотную к другому строению – придется отступить минимум на 0,5м от соседней стены.

К недостаткам также можно отнести невозможность сделать под домом подвальное помещение.

Преимущества винтового свайного фундамента

Одно из основных преимуществ винтового фундамента в том, что для его устройства не требуется разбивки стройплощадки:

• При правильном подходе к работе, винтовые сваи монтируются за 2 – 3 дня, а для небольших строений – за один день;
• Изделия можно установить на болотистом участке, где другие виды фундаментов устроить практически невозможно
• Работы производятся в любое время года, даже при замерзшем грунте;
• Трубы демонтируются и используются повторно;
• Сваи небольших и средних размеров можно устанавливать без использования техники.

Строительный материал вкручивают в почву там, где нет возможности устроить любой другой фундамент, а также:

• Если здание строится в непосредственной близости с другими постройками, и нужно сохранить их целостность;
• Нельзя нарушить уже созданный декоративный ландшафт;
• Нужно сделать фундамент возле насаждений, не повредив их корневую систему;
• Работу нужно выполнить оперативно, без использования техники.

Особенности технического процесса

Перед установкой свайного фундамента необходимо проанализировать структурный состав почвы на участке, где будет возводиться здание.

Нерентабельно начинать строительство там, где почва перемежается твердыми каменистыми прослойками и крупнообломочными включениями, так как это приведет к повреждению антикоррозийного покрытия на свайных столбах и, в результате, к снижению срока эксплуатации основания.

Возведение опоры под частный дом

В болотистых местностях или там, где грунтовые воды подходят близко к поверхности, а почвы подвержены пучению, устройство ленточного фундамента требует больших затрат.

И эти затраты выражаются не только в денежном эквиваленте, но и в физических усилиях, так как глубина фундамента должна достигать более метра. На таких грунтах рентабельнее возводить здание на винтовых сваях, которые играют роль основной опоры дл дома.

Чтобы правильно установить трубы, сначала бурятся направляющие скважины, без которых нельзя задать правильное положение свайному столбу.

Диаметр скважины должен быть меньше диаметра самой сваи, а глубина меньше глубины ее заделки. Сваи заглубляются по направляющей, уплотняя вокруг себя грунт, и тем самым прочно фиксируются в почве.

На надземной части монтируются оголовки в виде плоских шляпок. Все они располагаются в одной горизонтальной плоскости, а на них устанавливается ростверок, который связывает все сваи в цельную конструкцию, и является верхней завершающей частью винтового фундамента.

В зависимости от габаритов строения, ростверок может быть сделан из:

• Деревянного бруса;
• Металлопроката (швеллер);
• Армированного бетона.

Деревянный ростверок изготавливается при возведении строения из древесины. При его устройстве между металлическим оголовком и брусом прокладывается изолирующий материал, например рубероид, чтобы древесина не напитывалась влагой.

Дополнительно деревянный брус обрабатывается противогрибковым и антисептическим средством, а крепится он к оголовкам болтами или кронштейнами.

Металлический и бетонный ростверок устраивается под любой вид здания и может служить так же долго, как и сам дом.

Бетонный ростверок представляет собой монолитную армированную плиту или ленту, которая заполняет все пространство между сваями, и может заглубляться в поверхность до половины своей высоты.

Устройство ростверка имеет свои особенности, которые знакомы специалистам, поэтому важно, чтобы в его монтаже были задействованы опытные рабочие.

Средняя цена

В стоимость фундамента входят две составляющие: материал и монтажные работы. Если вы захотите всю работу проделать самостоятельно, то вам все равно нужна будет помощь знающего человека, который уже имеет опыт по установке винтовых свай.

Это очень важно, так как, если допустить неточность в монтаже, под угрозой будет стоять целостность возводимого дома, и ремонт обойдется еще дороже.

Также специалистам нужно доверить расчет нагрузки, которую будет нести свайное основание, и, исходя из этих цифр, приобретать нужное количество материала с определяющими характеристиками. В среднем винтовая свая длиной 2,5 метра обходится в 1700 рублей.

Если вы собираетесь построить дом с общей площадью 64 м2, а предварительные подсчеты показали, что вам нужно приобрести 25 таких свай, то общая их цена составит 42 с половиной тысячи рублей.

К этому нужно прибавить оголовок к каждому изделию, что обойдется еще в 7 с половиной тысяч, а в итоге получится 50 тысяч рублей.

Профессиональные специалисты могут взять за ввинчивание одной единицы в среднем по 1500 рублей, значит, около 37 тысяч нужно будет отдать за работу строителям.

Если сравнивать цены на устройство ленточного фундамента, то его стоимость будет минимум на 30% выше свайного основания, а заливка плитного основания обойдется еще дороже, притом эта цифра может быть выше в два раза.

Строительные компании выполняют все работы «под ключ»: в конечную сумму будет включена не только стоимость материала, монтажных работ, но и расчет, включая проектирование винтового поля.

Ошибки, которые нельзя допускать

Технология возведения зданий на винтовых сваях хотя и проста, но требует грамотных предварительных расчетов.

При проведении расчетов и несоблюдение технологии в работе могут привести к усадке фундамента и деформации здания. Если при возведении легких построек, таких, как забор или летний павильон это не играет большой роли, то для тяжелых габаритных зданий – это может стать проблемой.

Избежать этого можно, если использовать в строительстве сваи из качественного материала с подходящими техническими показателями и доверить работу профессионалам с опытом работы.

Кроме этого, существует недостаток, связанный со свойствами материала, из которого изготавливаются сваи, но из-за своей исключительности, не всегда принимающиеся в расчет.

Если недалеко от места возведения дома пролегают железнодорожные пути или находятся рудные карьеры, есть вероятность возникновения блуждающих токов, которые могут вызывать коррозию металла.

На строительном рынке стали появляться винтовые сваи кустарного производства. Так как они несколько дешевле заводских, есть большое искушение приобрести их и сэкономить на материале.

Но это не та графа расходов, на которой можно экономить. Лучше доплатить за качество, чем потом переплачивать за ремонт.

Вся правда о винтовых сваях или как не дать себя обмануть

Вам нужен надёжный дешёвый фундамент, и вы под давлением рекламы склоняетесь к мысли использовать винтовые сваи? Не спешите. Возможно, прочитав эту статью, вы поменяете своё мнение о таком виде опор или, по крайней мере, получите необходимую информацию, позволяющую ориентироваться при их покупке.

Сегодня, когда строительный рынок переполнен различными новыми или хорошо забытыми старыми материалами, когда мастера не успевают осваивать всё новые и новые технологии, рядовому застройщику, не имеющему инженерно-строительного образования, бывает очень трудно оценить предлагаемые рекламой строительные новинки. Споры и поиски истины иногда ведутся даже на профессорском уровне. Одной из таких спорных технологий оказались хорошо распиаренные винтовые сваи.

Небольшая стоимость, быстрота монтажа и неприхотливость (по крайней мере, на первый взгляд) в использовании сделали винтовые опоры супер популярными, и, как следствие, хорошо покупаемыми. А если добавить сюда тот факт, что среднестатистический застройщик практически ничего не знает о выдвигаемых к таким сваям требованиях, зато всегда падкий на дешевизну, то нечего удивляться той ситуации, которая сложилась сегодня — винтовые сваи начали производить на каждой второй металлобазе. При этом качество изготавливаемого продукта не поддаётся никакой критике.

Сложившаяся с ВС ситуация аналогична пенобетону. Когда «гаражное» производство полностью дискредитировало в целом неплохой материал.

Давайте попробуем разобраться, что же такое винтовая свая, где её рационально использовать, какая она должна быть и сравним это с тем, что предлагает и рекомендует нам современный производитель.

Винтовая свая

Винтовая свая представляет собой стальную конструкцию, состоящую из ствола и винтового наконечника. Суть идеи использования такой опоры заключается в том, что при помощи поворотных усилий свая ввинчивается в толщу грунта, пока не достигает плотных несжимаемых слоёв. И именно там фиксируется при помощи лопастей. При этом свая опирается на грунт не только диаметральной площадью своего ствола (она, как правило, незначительна), но и всей поверхностью лопастей.

Преимущества такой опоры очевидны:

1. Никакой вибрации, никакого шума, как в случае с забивными сваями.
2. Быстрота и простота монтажа без привлечения бурильной техники (сравниваем с буронабивными сваями).
3. Возможность использования на сложных грунтах, где просто невозможно заложить ленту.
4. И наконец, как заявляют производители, дешевизна .

Винтовая свая в СССР. История формата 108/300

А теперь обратимся к истории. Винтовые опоры были хорошо изучены ещё в СССР. Как бы сегодня не принижали достижения прошлого, но советские инженеры всё делали основательно, во всех их расчётах присутствовал необходимый запас прочности. Изделия разрабатывались так, чтобы они максимально эффективно выполняли свои инженерные задачи, а не просто были финансово привлекательны для покупателя. За такими вещами, как качество строительных материалов и рациональность применения строительных технологий, государство держало строгий контроль.

Посмотрим «Сваи и свайные фундаменты. Справочное пособие» 1977 г. На страницах 29–30 хорошо описано, какая должна быть винтовая свая: «Ствол металлической винтовой сваи выполняют из стальных труб с толщиной стенок 10–14 мм (обычно из бесшовных горячекатаных по ГОСТ 8732–70)…».

Оптимальные размеры винтовых свай:

Можно согласиться, что фундамент на таких опорах будет достаточно надёжным даже для капитального строительства. Вот только будет ли он дешёвым? Исходя из цены используемых материалов — однозначно нет, а значит, привлекательность такой малоизвестной для рядового застройщика технологии будет минимальна.

Что получалось. Свайно-винтовой фундамент обладал целым рядом необходимых для его популяризации условий (простота и быстрота монтажа, возможность работы при отрицательных температурах, решение проблемы сложных грунтов и рельефов), но цена готового изделия перечёркивала все надежды на завоевания строительного рынка.

Решение логически вытекало из проблемы. Цену сваи нужно уменьшить, а сделать это можно только уменьшив стоимость исходных материалов.

Коммерсантам пришлось вновь обратиться к советским научным светилам, в частности, к Виктору Николаевичу Железнякову. Чтобы удешевить винтовую опору, из неё убрали весь антикоррозийный запас прочности, а на это отводилось до 6–10 мм металла, и заменили его более дешёвым антикоррозийным слоем. Был сведён к минимуму также и диаметр лопастей, а в результате и диаметр самого ствола сваи (если мы посмотрим таблицу, он должен составлять 0,22–0,35 от диаметра лопасти). Так появился современный формат 108/300 при толщине стенки сваи 4 мм.

Теоретически такая опора могла применяться в некапитальном строительстве, с гарантийным сроком эксплуатации, опять же, при условии правильного применения, около 50 лет. Согласитесь, также очень даже неплохо. Особенно если учесть, что цена такой сваи уменьшилась в 2–3 раза до приемлемых 1000–1300 рублей за погонный метр. Почему именно так? Да потому, что цена на установку главного конкурента, буронабивной сваи, колеблется от 1500 до 3000 руб. за погонный метр, и это притом, что данный вид опор хорошо проверен временем и является капитальным.

Но вернёмся вновь к современным отечественным (на западе такие стандарты просто недопустимы) винтовым опорам. Даже в формате 108/300/4 они должны хорошо смотреться в строительстве, где эксплуатационный срок стенового материала меньше 50 лет. То есть, для каркасно-щитового строительства, а также возведения деревянных домов винтовая свая подходит идеально.

Как выбрать винтовую сваю

Вот только купить даже такой, разработанный Железняковым экономичный формат в должном качестве довольно проблематично. Виной тому слишком большое количество на современном строительном рынке низкопробной, некачественной продукции кустарного изготовления.

Готового рецепта, как не дать себя обмануть в таких случаях, не существует, можно дать только несколько практических советов. На что особенно следует обратить внимание и чему ни в коем случае не следует верить.

Производитель

В первую очередь следует обратить внимание на самого производителя. Производство качественных винтовых свай довольно сложный технический процесс, требующий от изготовителя наличия хорошей материальной базы. Другими словами, если вы приехали и увидели какую-то захудалую металлобазу, где эти сваи ваяют прямо на ваших глазах (ну или за углом), то это явно не тот производитель, который может обеспечить качественную продукцию.

Антикоррозийное покрытие

Уменьшив толщину стенок сваи до минимальных 4 мм производитель взял на себя обязательство обеспечить надёжный антикоррозийный слой. Вот только проверить, насколько он действительно надёжный, не всегда просто.

Первой отсеем «утку» об оцинковывании свай методом термодиффузии. В теории это очень надёжно и очень качественно, на практике же очень дорого. А если учесть и тот факт, что установок, способных покрыть цинком сваю, по всей стране на пальцах одной руки пересчитать можно, то возникает вполне логичное подозрение в том, что производитель просто пытается вас обмануть.

На практике применяют более дешёвые антикоррозийные покрытия. Необязательно некачественные (хотя чаще всего так оно и есть), но более экономически обоснованные.

Проверить их качество можно следующим способом. Попробуйте взять обычный камень и острой кромкой поцарапать предлагаемую вам к покупке сваю. При этом не обращайте внимания на жалобы продавца, что, мол, вы портите дорогой продукт.

При завинчивании опоры в грунт стенки и лопасти сваи подвергаются значительным силам трения, которые в разы превосходят те усилия, что вы сможете приложить, пытаясь поцарапать сваю вручную. То есть, если свая не поцарапалась, она ещё необязательно качественная, зато если антикоррозийный слой повредился, то покупать такой товар однозначно не стоит.

Сварной шов

Коррозия сварного шва, а в особенности металла возле него, в несколько раз выше, чем коррозия обычного цельного железа. А потому у качественных винтовых свай количество сварных швов должно быть сведено к минимуму.

Обратимся ещё раз к советскому справочному пособию 1977 года: « …Обычно из бесшовных горячекатаных…», «Винтовые лопасти изготавливают литыми стальными…». Обратите внимание, количество сварных швов советские специалисты пытаются таким образом минимизировать. Так что и покупателю стоит стремиться покупать сваи с минимальным количеством сварки.

Не будем ничего говорить о качестве этих самых швов, так как проверить его на практике вряд ли представится возможным, просто следите за их количеством.

Технические характеристики

Производитель и так уменьшил толщину стенки сваи до минимально допустимых 4 мм. Следует помнить, что для жилого строительства меньше уже просто некуда. Так что сваи с меньшей толщиной стенки или лопасти покупать просто нельзя. Незаметные для глаза 0,5 мм — это дополнительные годы жизни вашей опоры.

Не стоит ожидать высокого качества от дешёвой продукции. Покупая винтовую опору, следует помнить, что её производство довольно сложный технический процесс, а значит это стоит денег. Конкурентный рынок очень хорошо регулирует цену, так что продукция, как правило, стоит ровно столько, сколько она действительно стоит.

Типичные ошибки

Но даже самая лучшая, выполненная согласно всем нормам и стандартам винтовая свая не может уберечь покупателя от неправильного или нерационального её использования.

Так правила эксплуатации винтовых свай нарушаются сплошь и рядом. Монтажники руководствуются не международными или хотя бы отечественными стандартами, а советами некомпетентных продавцов и менеджеров.

Рассмотрим лишь некоторые типичные ошибки и ложные утверждения пиарщиков.

1. Качество грунта не влияет на возведение фундамента из винтовых свай.

В корне неверное утверждение. Обращаемся к уже нам известному справочному пособию. Страница 30: «Винтовые сваи могут быть заложены в любые грунты, допускающие завинчивание, за исключением глинистых грунтов текучей консистенции, а также илов и заторфованных грунтов…». Добавим сюда выдержку из ICC AC358 Acceptance Criteria For Helical Foundation Systems and Devices, стандарты США, (а там государство ведёт строгий контроль за качеством жилищного строительства), которые в свою очередь опираются на международные стандарты.

Согласно американским стандартам, винтовые опоры также категорически нельзя применять:

1. В почвах с удельной электропроводностью 1000 ppm.

А также на полигонах, почвах, содержащих шахтные обвали, и тех грунтах, которые не могут обеспечить боковую поддержку винтовой опоре.

Как видим, имеется довольно серьёзный перечень грунтов, где винтовые опоры использовать просто нельзя. Так что без серьёзного геологического исследования устанавливать такой фундамент недопустимо, что бы там ни говорили производители.

2. Неоспоримым преимуществом винтовых свай является высокая сейсмостойкость.

Ещё одно ошибочное утверждение пиарщиков. Если мы вновь обратимся к тому же ICC AC358, а точнее к пункту 1.2.1, то увидим, что применение винтовых опор ограниченно сейсмозонами A, B и C. Другими словами, использовать их можно только в сейсмически безопасных районах, и это притом, что в США согласно их стандартам винтовых свай со стенкой тоньше 9,5 мм просто не найдёшь. О наших «папиросинах» и вовсе говорить не приходится.

3. Часто мы можем видеть надёжный, жёстко приваренный к винтовым сваям ростверк. На первый взгляд всё правильно и логично. Но это только на первый взгляд. Если мы вновь обратимся к зарубежным стандартам, можем прочесть приблизительно следующее: «ВС не должны иметь с другими стальными строительными элементами никакой гальванической связи».

Делается это для того, чтобы уберечь такой фундамент от коррозии, многократно усиленной электрическими токами. Особенно ужасно на этом фоне выглядит заземление, которое предприимчивые «кулибины» бросают прямо на стальную опору.

4. К другим распространённым ошибкам монтажа можно отнести неконтролируемое и ничем необоснованное заглубление ВС. Купил клиент двухметровые сваи, монтажники их забурили и дело с концом. Забывая, что глубина заложения винтовой сваи должна контролироваться не только данными геологических исследований, но и крутящим усилием, необходимым для погружения сваи. Именно от последнего напрямую зависит несущая способность фундамента.

И напоследок хотелось бы сказать: свайно-винтовой фундамент — это не панацея от всех проблем, это, при правильном выполнении, довольно дорогостоящая конструкция, которую применять нужно только в тех редких случаях, когда действительно нет другого выбора, и точный инженерный расчёт предлагает СВФ как единственное разумное решение.

Технология винтовых свай. Как работают винтовые сваи?

Винтовые свайные фундаменты — это новейшая разработка, которая ранее применялась в военной промышленности для быстрого возведения мостов, высоковольтных линий, различных сооружений на неустойчивых, болотистых и промерзших грунтах.

Сегодня технология винтовых свай, позволяющая без лишних затрат смонтировать фундамент буквально на любом месте, доступна и простому обывателю.

Благодаря уникальности своей конструкции свайно-винтовой фундамент обладает огромным преимуществом по сравнению со стандартными типами фундаментов. В процессе монтажа сваи (ввинчивании), за счет движения ее лопастей, происходит уплотнение почвы, что способствует повышению устойчивости и долговечности фундамента в целом. Правильно заложенный свайно-винтовой фундамент прослужит десятилетия даже на неустойчивой, зыбкой почве!

Однако не будем забегать вперед и разберём все этапы по закладке свайно-винтового фундамента. Технология погружения свай довольно проста, однако необходимо учесть и соблюсти множество нюансов и только потом приниматься за установку свай в грунт.

Перед возведением свайного фундамента необходимо рассчитать и определить количество свай и расстояние между ними, а также наметить по всему периметру места установки опор и глубину залегания неустойчивого грунта. Вся основа таких фундаментов – винтовая свая, представляющая собой металлическую трубу с прикрепленными буровыми лопастями. Устройство лопастей таково, что при закручивании грунт не разрыхляется, а наоборот, уплотняется.

Когда процесс расчетов и замеров подходит к концу, начинается этап монтажа свай. Установка свай может быть произведена как с помощью специальной техники, так и вручную. Однако в некоторых случаях использование тяжёлой техники просто невозможно (например, машина не может подъехать к месту проведения монтажа). Конечно, монтаж свай вручную займет немного больше времени и потребует приложить немалые усилия (особенно если сваи большого диаметра), однако правильно ввернуть сваю вручную более чем возможно. В большинстве случаев монтаж производится только вручную, так как арендовать спецтехнику не каждому по карману, а сваи малого диаметра (до 108 мм) ввинчиваются в грунт относительно легко.

В соответствии с заранее разработанными чертежами возведения фундамента сваи закручиваются на глубину завершения торфяного или просадочного слоя. Если длины сваи недостаточно, ее можно нарастить. В настоящие время выпускаются сварные сваи длиной до 9 метров, что достаточно для любого вида грунта. После установки всех составляющих лишние части отрезаются по уровню будущего фундамента и бетонируются. Для повышения общей целостности конструкции сваи скрепляются между собой при помощи швеллера или бруса (в зависимости от вида постройки).

Если сваи обвязывают брусом, то на них устанавливают оголовки, которые служат своеобразной площадкой для крепления бруса. В случае обвязки свай металлом оголовки не применяются. В целях предохранения от коррозийных воздействий устанавливаются свайные оголовки, после чего всё покрывается специальным составом на основе эмали и эпоксидной смолы, который применяется для защиты подводных частей морских кораблей и ледоколов. В случае, когда грунт, на котором устанавливается фундамент, имеет неоднородную вышину, проблема решается вкручиванием свай на разную высоту и затем выравниванием их по заданному уровню.

Технология винтовых свай позволяет монтировать сооружения даже на пригорках и в любом другом затрудненном для постройки месте. При строительстве временных сооружений, если сваи не забетонированные, их можно выкрутить и использовать повторно. Винтовые сваи имеют высокую устойчивость и могут выдерживать нагрузки до 4-5 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. После установки сваи, полость необходимо заполнить бетоном, достаточно марки М300. В зимнее время используются присадки. Для большей сохранности их покрывают слоем двухкомпонентного полимерного состава, который защищает не только внешнюю часть, но и внутреннюю. Срок эксплуатации свай составляет от 80 до 100 лет.

Винтовые сваи можно установить и самостоятельно, однако если вы не обладаете практическим опытом и специальными знаниями технологии погружения свай, то лучше всего обратиться к специалистам. Сам процесс ввинчивания сваи в грунт относительно прост, однако при этом необходимо соблюсти множество небольших, но важных особенностей, от которых и будет зависеть качество и долговечность будущего фундамента. Кроме того, винтовую сваю очень легко повредить, если производить ввинчивание неправильно, что в свою очередь приведёт к дополнительным затратам.

• Технология винтовых свай 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. С каждым годом технология свайно-винтового фундамента становится всё более и более популярна в России.

Учитывая целый ряд факторов, а также потенциал такого фундамента можно смело заявить, что винтовые сваи это будущее малого гражданского строительства. Так что если перед вами встал выбор, какой фундамент лучше использовать, то обратите пристальное внимание на сваи. При минимальных затратах и в кратчайшие сроки вы получите надёжный фундамент, который прослужит десятилетия даже будучи заложен на сложном грунте!