Как правильно устанавливать винтовые сваи?

Разновидности опор

Производители свай предлагают несколько видов изделий. Они различаются по нескольким критериям:

• размерам;
• наконечникам;
• по ширине и количеству лопастей;
• типу стали (материалу изготовления);
• защитному покрытию.

По диаметру и длине

Длина опоры в каждом случае рассчитывается индивидуально

При этом важно учитывать несколько показателей:

• глубину, на которой залегает плотный грунт;
• глубину промерзания почвы в регионе;
• высоту цокольного этажа.

Диаметр и длина винтовых свай  рассчитывается индивидуально.

В большинстве случаев длина опоры варьируется в пределах 2500-3500 см.

Диаметр опор — от 57 мм до 130 мм. От этого показателя зависит прочность готовой конструкции и несущая способность фундамента. Производители предлагают несколько вариантов изделий:

1. Маленький диаметр опоры 57 мм. Для такой сваи нагрузка составляет 800 кг. Сфера использования такого фундамента относительно узкая: установка ограждений из сетки-рабицы или штакетника.
2. Труба диаметром 76 мм. Она подходит для строительства заборов из частого штакетника или профнастила. Максимальная нагрузка достигает 3000 кг.
3. Диаметр 89 мм. Использовать опоры можно для возведения беседок, легких гаражей, хозпостроек, веранды. Несущая способность достигает 4-5 т.
4. Диаметр 108 мм. Такие трубы рекомендуют при строительстве небольших бревенчатых срубов и каркасных домов. Опора выдерживает до 5-9 т.
5. Диаметр 133 мм. Сваи с максимальной нагрузкой 12-14 т используются в малоэтажном строительстве, когда в качестве строительных материалов используется кирпич или газосиликатные блоки.

По типу наконечников

Винтовые сваи бывают 2 видов:

1. Литые. Такие элементы изготавливаются путем литья, в результате наконечник с лопастью представляет собой единую деталь. Они характеризуются повышенной прочностью, однако их цены выше. Применять их рекомендуют на твердых каменистых почвах.
2. Сварные. Эти наконечники изготавливаются путем приваривания лопасти к наконечнику. Низкая цена объясняется относительно низкой прочностью. Если такую опору попытаться поднять из земли, есть высокий риск срыва лопасти.

Винтовые сваи бывают литые и сварные.

По количеству лопастей

Опоры бывают:

1. Однолопастными. Их рекомендуют к использованию на грунте с высокой несущей способностью. Однолопастные сваи со сварным наконечником быстро достигают критической нагрузки, что вызывает срыв лопасти.
2. Многолопастными. Наличие 2 лопастей обеспечивает повышенную стойкость к горизонтальным, вдавливающим и выдергивающим нагрузкам.

По материалу изготовления

В зависимости от применяемой стали выделяют несколько видов опор:

• сталь СТ3 — из нее производят сваи, подходящие для грунта со слабой химической агрессивностью;
• Ст20 — такой сплав рекомендуют для работ на почвах средней химической агрессивности;
• опоры из стали 30ХМА и 09Г2С подходят для высокой химической агрессивности среды.

Сваи различаются по материалу изготовления.

По типу защитного покрытия

Стальные опоры после установки будут взаимодействовать с влагой, поэтому им необходима надежная наружная защита от коррозии. Лучше всего выбирать изделия, которые уже обработаны защитным составом на заводе. Существует несколько типов покрытий. Максимальную защиту обеспечивают эпоксидные и полиуретановые составы, а также цинкование холодным способом.

По области применения

Сваи различаются шириной и расположением лопастей, строением наконечника. Эти особенности влияют на эксплуатационные характеристики. По области применения винтовые опоры делят на 4 категории:

1. Изделия с 1 широкой лопастью, которая расположена на коротком наконечнике. Они подходят для работы на любых грунтах. Для строительства частных домов из блоков следует брать опоры большого диаметра и соблюдать малый шаг при установке.
2. Сваи с 2 лопастями, расположенными на разной высоте. Для установки такого фундамента требуется специализированная техника. Опоры подходят для строительства 2-этажных дачных домов и характеризуются повышенной устойчивостью к усадке и выдергиванию.
3. Изделия многовитковые с длинным наконечником и узкими лопастями разработаны для установки в каменистый грунт.
4. Сваи без острого наконечника имеют ограниченные функции и предназначены для строительства в условиях вечной мерзлоты.

Сваи имеют разные области применения.

Ручной инструмент

Если будущее здание будет небольшим, тогда потребуется немного винтовых свай. В этом случае работу можно выполнить вручную. Конструкция такого инструмента проста. Поэтому его можно изготовить самостоятельно. Для этого потребуется стальная пластина (чем толще – тем лучше), арматура, две двухметровые трубы, болгарка с отрезными кругами и сварочный аппарат.

Монтаж сваи вручную

Вначале нужно разрезать пластину на четыре части. Их нужно соединить между собой так, чтобы в результате получился равносторонний стакан. Он должен плотно насаживаться на грани сваи, иначе при закручивании он будет соскальзывать. С двух противоположных сторон делается две проушины. Для этого лучше воспользоваться арматурой диаметром минимум в 12 миллиметров. Трубы в данном случае будут выполнять роль рычагов. Чем они длиннее – тем легче закрутить сваю вручную.

Достоинства такого приспособления – возможность установить опору для здания вручную. Это позволит сэкономить средства на приобретении, или аренде сложного оборудования. Такую конструкцию просто изготовить самому. При выполнении работ нет необходимости контролировать крутящий момент, чтобы не сорвать лопасти на свае.

Недостаток ручного варианта заключается в том, что для выполнения работ потребуется минимум три человека. Двое закручивают сваю, а третий направляет ее, ориентируясь на уровень. Еще один минус – большая площадь для монтажа одной опоры. При маленьком рычаге строители должны быть очень сильными. А если постройка будет располагаться рядом с уже возведенным зданием, то установка опор будет производиться намного дольше (необходимо переставлять трубы в проушины с другой стороны гильзы), а то и вообще становится невозможной.

Монтаж винтовых свай своими руками

Монтаж винтовых свай выполняется в определённой последовательности. Если не соблюдать технологию монтажа, произойдёт значительное смещение несущей конструкции по оси.

Технологический процесс выглядит следующим образом:

• Постепенно демонтируем вбитые колья и на их месте выкапываем углубления квадратной формы, шириной 25 на 25 см, в глубину около 30 см. Затем заполнить углубления водой, это поможет размягчить грунт.
• Воспользовавшись маркером, на теле винтовой сваи отмечаем расстояние которое будет погружаться в грунт. Данная метка будет служить отличным ориентиром, при монтаже винтовых свай своими руками.
• К верхнему краю винтовой сваи привариваем металлический прут, либо высверливаем под него два отверстия с противоположной стороны друг к другу. Это необходимо для системы рычага.
• Погружаем лопасти сваи в углубление и выставляем по уровню. Магнитный уровень поможет контролировать угол наклона винтовой сваи в момент закручивания.
• На подготовленные металлические стержни надеваем трубы. Они будут служить отличным рычагом при монтаже винтовой сваи.

Два человека медленно вращают сваю по часовой стрелки, а третий контролирует её вертикальное положение и в случае чего выравнивает её. Для этого все действия необходимо выполнять не спеша.

• В процессе завинчивания, свая должна пробурить слой промерзания почвы, мягкие слои грунта и втиснуться в каменистую породу.
• Демонтируем конструкцию рычагов.
• Обрабатываем антикоррозийным средством повреждённые места на сваи.
• После того как будут выставлены угловые опоры, между ними необходимо пустить по два шнура. Тем самым обозначив внутреннюю и наружную границу плоскости. Такие действия помогут упростить монтаж промежуточных винтовых свай и не сбиться с заданной оси.
• Устанавливаем остальные сваи согласно составленному плану.
• Угловые опоры вымеряем до нужной высоты и обрезаем болгаркой.
• Протягиваем нить по верхним торцам угловых свай, тем самым обозначая необходимую высоту промежуточных опор. Затем обрезаем остальные трубы.
• Внутреннюю пустоту сваи можно заполнить цементным раствором. Это придаст несущей конструкции больше жёсткости и устойчивости при боковых нагрузках.
• Производим монтаж оголовок путём приваривания. И проверяем их по горизонтальному расположению.

Внимание! Запрещён монтаж винтовой сваи путём забивкой. Это приведёт к повреждению винтов и потери прочности всей конструкции.

Свайный фундамент: преимущества и недостатки

Свайный фундамент набрал высокую популярность в области строительства и это действительно так. А всё это, из-за его преимуществ, перед другими несущими конструкциями:

• Не высокая стоимость, относительно других материалов;
• возможность монтировать на болотистом грунте и в условиях вечной мерзлоты;
• не возникает сложностей при монтаже;
• возможность демонтировать и повторно использовать.

Как известно, нет ничего идеального. Поэтому, у свайного фундамента есть свои, хоть и незначительные недостатки. Давайте в этом разберёмся:

• Невозможность произвести монтаж на полностью каменистых грунтах;
• создаётся продуваемое пространство между полом и почвой;
• отсутствие возможности сделать подвал при строительстве дома.

Так же следует отметить, что срок службы винтовых свай тоже ограничен, и по истечению определённого времени он потребует полной или частичной замены. Ведь основной враг данной несущей конструкции это коррозия.

Просел дом на винтовых сваях, что делать (видео)?

Коротко о главном

Фундамент на винтовых сваях — это оперативный вариант по возведению несущего основания под любое строение. Ведь он отлично держится как на болотистом так и сыпучем грунтах, что не сказать про традиционный ленточный фундамент.

Так же выполнить монтаж винтовых свай своими руками довольно не сложно, главное иметь терпение и быть в хорошей физической форме.

Пошаговая инструкция

Дальнейшие действия мастера напрямую зависят от метода монтажа, а также от типа забора, который планируется установить.

Для наглядности рассмотрим пошаговую инструкцию по установке свай и дальнейшему сооружению забора из профилированного листа:

1. Используя рулетку выполнить разметку.
2. Вырыть углубления в выбранных местах и установить колья, соединив их веревкой.
3. Вкручивать сваи поочередно, контролируя вертикальность конструкции при помощи уровня.
4. При желании залить внутреннюю полость отверстия бетоном, что увеличит надежность конструкции и защитит её от попадания влаги внутрь трубы.
5. Утрамбовать/забетонировать грунт вокруг каждой сваи, что обеспечит увеличение прочности будущего забора.
6. Закрепить поперечные лаги по 2 шт. на каждую секцию (актуально для забора из профлиста), используя сварочный аппарат или шуруповерт.
7. Обработать лаги грунтовкой и краской для защиты от влаги.
8. Установить секции-листы, используя саморезы или другие крепежные элементы.
9. Проверить с помощью уровня ровность пролетов.

Придерживаясь подобной инструкции, можно довольно быстро выполнить все необходимые работы.

Разметка свайного поля

Для разметки свайного поля своими руками следует определить необходимое количество свай. Общую нагрузку не сложно определить, зная габариты и материал (его удельный вес) будущего сооружения. Несущая способность стандартных свай известна, указывается при маркировке, а при необходимости ее можно найти в справочных материалах. Разделив первую величину на вторую и округлив результат в большую сторону для страховки, получаем искомое количество опор.

Разметка свайного поля на участке.

При большом количестве свай их расположение проще предварительно изобразить схематично, корректируя эскиз при необходимости, после чего перенести разметку на участок.

Эскиз свайного поля.

При проектировании свайного поля учитывают, что:

• Расстояние между соседними опорами в любом направлении не должно быть менее 3 м (в противном случае будет наблюдаться провисание обвязки).
• В обязательном порядке сваи устанавливаются по углам сооружения и по его периметру.

На местности разметку производят, устанавливая на месте опор арматуру и соединяя ее шпагатом (исключить провисание). В процессе контролируют расстояние рулеткой и положение разметочных элементов при помощи уровня.

Монтаж опалубки

Опалубка выполняется из досок толщиной 40-50 см или низкосортной фанеры. Не стоит экономить и делать опалубку лишь над уровнем земли, исключая заглубленную часть основания. По СНиП опалубка должна быть на всю высоту конструкции. Перед установкой опалубки необходимо устроить в траншее подушку из гравийно-песчаной смеси и поверх нее уложить гидроизоляцию. Это убережет ленту от проникновения влаги. Для улучшения адгезии и усиления гидроизоляционных характеристик поверх подушки можно залить пяти сантиметровый слой подбетонки из тощего бетона. В качестве гидроизоляции лучше всего применять рулонные материалы: бикрост, гидроизол, рубероид.

Изготовление и установка винтовых свай своими руками

Фундамент на винтовых сваях – это универсальная конструкция, которую возводят на любых грунтах. Работы могут проводиться при самых низких температурах, во время осадков, во всех климатических широтах. Для малоэтажного строения винтовые сваи своими руками можно сделать при помощи сварочного аппарата, стальной трубы и листовой стали. Данный тип фундамента пользуется популярностью, так как является самым надежным на сложных грунтах, на уклонных, водных, болотистых участках. К его преимуществам относятся легкий монтаж и низкая себестоимость.

Устройство винтовой сваи

Винтовая свая изготавливается из высокопрочной стали. От внешних факторов она защищается покрытием на основе эпоксидной смолы или антикоррозионной грунтовкой. В целом изделие представляет собой конструкцию из 3-х частей:

Нижний конец трубы имеет заостренную (коническую) форму. Верхний конец представляет собой оголовок, который приваривается после вкручивания трубы в грунт и заливки в нее бетонного раствора. Параметры всех частей конструкции зависят от веса строения, габаритов фундамента, типа грунта. Лучше не подбирать их приблизительно, а заказать расчет в проектной организации. Так Вы будете уверены, что изготовление свай происходит с соблюдением норм строительства и с учетом особенностей грунта.

Материалы для изготовления

Для изготовления винтовой сваи требуются знать следующие данные:

• длина трубы;
• диаметр трубы;
• длина наконечника;
• шаг лопасти;
• диаметр лопасти;
• угол наклона лопасти к плоскости;
• линия приваривания винта к трубе;
• толщина стали (для частного домостроения равна 4 мм).

Для примера приводим значения диаметра трубы и условия применения данных свай в строительстве:

• 57 мм – для легких заборов (диаметр лопасти 200 мм);
• 102-108 мм – для домов каркасного типа (шаг винта 50 мм, диаметр винта 300 мм);
• 133 мм – для домов из камня, кирпича, дерева, различных блоков;
• 159-325 мм – для тяжеловесных зданий, включая многоэтажные и промышленные.

Процесс изготовления

Итак, Вы решили построить небольшой дом, гараж, хозпостройку на фундаменте данного типа. Длина каждой сваи не должна быть меньше 200 мм. Их изготовление потребует наличия следующих материалов:

• труба подходящего диаметра;
• лопасть подходящего диаметра и шага;
• конусообразный наконечник (например, длиной 150 мм).

Для работ потребуется электрический сварочный аппарат и электроды 3 мм. Лопасти и конусы нарезают из листовой стали, при этом следует учесть особую конфигурацию винтов. Конус размечают в виде равнобедренного треугольника с основанием, равным длине окружности. Длина сторон равна длина конуса (Скачать чертеж).

Важно: самостоятельное изготовление и сварка частей должны проводиться с четким соблюдением параметров. Малейшие изменения могут привести к нарушению технологии. Например, незначительный сдвиг угла на винте приводит к браку в изделии и невозможности его использования

Например, незначительный сдвиг угла на винте приводит к браку в изделии и невозможности его использования.

Установка своими руками

Сваи можно ввинтить в землю при помощи ручных приспособлений. Самое простое из них – металлическая труба, которую вставляют в петли, заранее приваренные к верхней части основы. Их делают из арматуры d=10 мм. Эту трубу толкают, как рычаг, она вращает сваю, происходит ее ввинчивание в грунт. Подробно установка винтовых свай своими руками основана на определенной последовательности действий. Соблюдайте данную инструкцию:

1. Проведите разметку свай на участке согласно расчетам фундамента. Максимальное расстояние между ними не должно превышать 3 м, самым надежным считается расстояние 2 м.
2. Каждую трубу установите строго вертикально острым концом с лопастью вниз.
3. При помощи трубы или лома, вставляемых в петли и используемых, как рычаг, ввинтите сваю в грунт. Минимальное заглубление составляет 1,5 м. Если грунт состоит из суглинка и глины, вворачивание продолжают сквозь них до твердого слоя земли.

Заключительные работы

Высота над грунтом должна соответствовать проектным расчетам. Она может быть разной, если участок имеет уклоны, возвышения. Именно поэтому фундамент такого типа не требует предварительного выравнивания участка. Главное, чтобы верхний край всех труб находился на одном уровне (контролируют лазерным строительным уровнем).

После установки свай в их полость заливают бетон М300. Для изготовления 1 м3 берут:

После застывания раствора к верхней части каждой сваи приваривают оголовок. Он имеет цилиндрическую основу с квадратной “крышкой”. К ростверкам прикрепляется обвязка. Она изготавливается из любого материала в зависимости от самого строения: двутавр, швеллер, брус, железобетонная плита.

Поликарбонат

Легкий, практичный материал для пролетов. Представлен в множестве цветов. Столбы устанавливают с шагом равном длине секций.

Фото: забор из поликарбоната

Крепят листы поликарбоната к направляющим, которыми служат профильные трубы небольшого диаметра. Для фиксации потребуются саморезы с резиновой шайбой. Все металлические детали перед установкой обрабатывают антикоррозийным составом.

Под поликарбонат достаточно свай по 57 мм в диаметре.

Профлист

Наиболее популярный материал в сочетании со свайным фундаментом. Направляющие привариваются к столбам. Шаг между стойками не должен превышать 2,5 м, иначе конструкция будет не очень устойчивой. Листы монтируются к ним саморезами либо заклепками.

Схема монтажа забора из профлиста

Доска

Как и в варианте с профлистом крепеж деревянных элементов выполняется к поперечным лагам (направляющим), которые привариваются или прикручиваются болтами к столбам. Фиксация дощечек выполняется вплотную либо с определенным шагом. В последнем случае секции получаются с зазорами. Помимо защитной обработки металла проводится покрытие дерева антисептиками.

Схема ограды из обрезной доски 100х25 мм. Расстояние между столбами 3000 мм, высота секции 2000 мм, диаметр сваи 57 мм, лаги из бруса 150х25 мм.

Кирпич

Цельные кирпичные заборы на свайном фундаменте встречаются редко, а вот кирпичные стойки в сочетании с коваными секциями либо пролетами из профнастила довольно популярны.

Кирпичная кладка весит много, поэтому рекомендуемый диаметр труб  –  89 мм. Монтаж основания выполняется ниже уровня промерзания грунта.

Фото: кладка кирпичных столбов

Пошаговая инструкция по устройству фундамента своими руками

Расчет и подготовку проекта основания для дома, будь то свайно-ленточный фундамент, лучше всего поручить профессиональному проектировщику. Если сваи по высоте и толщине подобрать неверно, то долго железобетонная опора и здание на ней не прослужат.

Разметка на участке

При этом закладывать параметры «про запас» тоже не стоит, это приведет лишь к увеличению стоимости работ. Как таковое устройство фундамента своими руками рассматриваемого вида не должно вызвать трудностей. Ниже приведена краткая пошаговая инструкция позволит быстро разобраться во всех нюансах этого процесса.

Чтобы сделать фундамент из буронабивных свай и монолитного ростверка, необходимо:

1. Выбурить либо выкопать ямы под опорные столбы по схеме «по углам дома и с шагом 1–2 метра под лентой».

   Бурим сваи и вставляем асбестоцементные трубы под сваи

2. Насыпать и утрамбовать на дне “скважин” 30-сантиметровую песчаную, а затем на ней залить из бетона подошву для опорных столбов толщиной еще на 20 см.

3. Опустить в землю трубы из асбестоцемента, выполнить их армирование прутками сечением 10–12 мм и залить бетонным раствором.

   Вяжем арматуру под сваи

4. Сделать опалубку для ленты.

   Собираем опалубку

5. Уложить арматуру ростверка и залить ее бетоном.

   Арматура не должна касаться краев опалубки

   Заливаем

6. Выполнить гидроизоляцию.

Нижний край опор должен находиться ниже точки промерзания грунта. При этом скважины под сваи делаются на 10–15 см шире взятых асбестоцементных труб. Чтобы столбы прочней стояли на месте, в нижней их части обустраивается расширяющаяся бетонная подошва. Ямы в земле под опоры по ширине делаются как раз под ее размеры.

Гидроизоляция бетона выполняется рубероидом либо мастикой. Подойдет даже гибкая черепица из модифицированного битума. Правда обойдется она дороже обычной толи.

Конструкция фундамента на винтовых сваях

Чтобы самостоятельно сделать винтовой фундамент, необходимо понимать его технологические характеристики, нюансы возведения и технологию строительства.

Винтовой фундамент является, по сути, винтовыми сваями. Они применяются для возведения деревянных срубов, каркасных домов и являются наиболее простым конструктивным решением среди вариантов фундаментов. Для строения винтовые сваи выполняют несущую, стабилизирующую и укрепляющую функции. Это наиболее простой для монтажа вид основания, по сравнению с широко применяющимися при возведении архитектурных сооружений из леса ленточным и монолитным фундаментами.

В отличие от монолитных фундаментов, винтовые сваи представляют собой трубы нужного диаметра, которые вкручиваются в почву и принимают на себя нагрузку, производимую сооружением. Через каждую трубу пропущен металлический прут, который приводит всю конструкцию в движение, а в почву такая конструкция врезается специальными лопастями, которые не просто прорезают отверстие для сваи, но и выполняют опорную и регулирующую нагрузку функции. Лопасти сваи – не единственный элемент, позволяющий сваям крепко удерживать здание. При монтаже винтового фундамента трубы свай можно дополнительно укрепить арматурой. Технологически, сваи удерживаются и при помощи бетона.

Фундамент данного типа идеален для нестабильных почв с преобладанием песка и с сезонным изменением уровня грунтовых вод. Сваи отлично фиксируют строение и позволяют ему не «поплыть». Также такой фундамент защищает строение от проникновения влаги. Данный вид фундамента хорош для мягких почв – глиняных или песчаных. Мягкость почвы нужна, чтобы труба с лопастями плавно вошла и не получила повреждения от твердых элементов. Еще одна причина сделать винтовой фундамент в местности с мягкой почвой – такие почвы обладают определенной подвижностью, а конструктивные особенности винтового фундамента позволяют крепко зафиксировать сваи и, одновременно дать пространство для маневров в случае сдвигов почв.

Не рекомендуется использовать винтовой фундамент в твердых почвах. Он нецелесообразен и смонтировать винтовые сваи по технологии невозможно ввиду слишком твердой породы.

Стандартная винтовая свая имеет следующие характеристики:
— диаметр трубы – 100 – 300 мм;
— диаметр лопасти – 200 – 550 мм;
— длина трубы – 1500 – 9000 мм;
— толщина проката – 8 – 12 мм;
— толщина лопасти сваи – 3 – 10 мм;
— вертикальная нагрузка одной сваи – 1 – 30 тонн.

Технологически, один конец винтовой сваи имеет специальную шляпку для крепления ростверка (несущая сторона), а другая – лопасти для углубления в почву. Ввиду того, что такой вид фундамента используется для строительства деревянных конструкций, используем для первого венца бревна или брус. Совпадение материалов позволит максимально прочно зафиксировать сооружение на сваях.