Применение металлических свай под фундамент

Этапы производства

Изготовление металлических стержней – несложный процесс, если имеется необходимое оборудование.

Процесс выглядит следующим образом:

1. На режущем оборудовании формируют заготовки.
2. Берут листовой прокат 4 – 5 мм и при помощи лазерной резки делают из него заготовку под будущую лопасть.
3. Вал и лопасть формируют на загибочном станке.
4. Сваривают лепестки конуса, присоединяют лопасть к валу.
5. Стержень очищают от сварных швов, окалины, обезжиривают – готовят к антикоррозийной обработке.
6. Вручную обрабатывают сваю двухкомпонентным эпоксидно-виниловым составом, защищающим от ржавчины. На этом же этапе наносят эмалевую грунтовку – для защиты металла от ржавчины и электропроводности.
7. Изделия сушатся в специальной камере 3 – 4 часа.
8. На заключительном этапе проверяют качество продукции и готовят к отправке.

Какие винтовые сваи выбрать для фундамента

Выбирая винтовые сваи, будет правильно обратить внимание на:

диаметр и толщина стенок трубы. Желательно выбирать новые винтовые сваи. В случае бывших в использовании свай (б/у), есть риск получить сваю с внутренней коррозией, неправильной геометрией. Кроме того, возникнут сложности с определением её несущей способности, а значит и общим числом и шагом монтажа винтовых свай;

точность нижней части сваи. Она должна быть в форме конуса. Отклонение чревато завинчиванием сваи под углом, что сказывается на ее несущей способности;

количество винтов лопасти;

угол атаки лопасти (определяет несущую способность сваи и простоту завинчивания);

качество сварного шва (для сварных винтовых свай);

наличие защитного покрытия.

Его виды

Существует несколько разновидностей забивных свай:

Железобетонные

Наиболее распространенный вид опор, которые выпускаются специально и имеют высокие эксплуатационные показатели.

Благодаря напряженной продольной арматуре они способны выдерживать значительные боковые воздействия, а вертикальные нагрузки, доступные для опор без нарушения работоспособности, составляют 40-50 т на единицу.

Изготавливаются из влагоустойчивого и морозостойкого бетона со специальными добавками.

Стальные

В отличие от всех других вариантов, стальные забивные сваи специально не выпускаются.

В качестве опор используют различные виды металлопроката — швеллер, двутавр, рельс и т.п.

Металлические сваи более гибко реагируют на боковые воздействия, что позволяет использовать их в специфических условиях — на склонах, плывунах и т.п. Срок службы стальных свай ограничен из-за неизбежной коррозии, возникающей вследствие электрохимического воздействия грунта.

Деревянные

Самый старый вид свай, постепенно вытесняемый более прочными и устойчивыми к нагрузкам видами.

В современном строительстве используются только для создания легких и вспомогательных построек — каркасных или деревянных.

Особенности древесины не позволяют рассчитывать на длительный срок службы, поэтому предпочтение пользователей все чаще отдается другим, более современным и надежным вариантам.

Для частного домостроения наиболее распространены железобетонные сваи. Они обладают наиболее удачным набором качеств, прочностью, устойчивостью к влаге и перепадам температур.

Существует достаточно удобный ряд типоразмеров и длин, позволяющий выбрать самый подходящий вариант для своих условий.

Классификация

Сваи делятся по многим признакам, одним из которых является способ погружения:

1. Свая-столб. Изделие, из различных материалов (дерево, металл, железобетон), опускается в пробуренное отверстие в грунте.
2. Буровая. В скважину в грунте бетон укладывается и уплотняется вибратором со специальной насадкой.
3. Набивная. Грунт вытесняется механическим способом, в полученное отверстие заливается бетонная смесь.
4. Забивная. Столб, изготовленный заранее, погружается в грунт вдавливанием или заглубляется вибратором.
5. Винтовая. Получается путем вкручивания в землю вручную или специальными механизмами.
6. Свая-опора. Она устанавливается в скважины большого диаметра с последующим заполнением грунтом свободных пазух.
7. Погружная. Свая имеет форму цилиндра, погружение происходит за счет размыва почвы изнутри и под действием собственного веса.

Существует также классификация по материалам. Сваи изготавливаются из бутобетона, железобетона, бетона, стали и древесины (твердые породы).

В плане столбы могут располагаться на различных расстояниях между собой, поэтому их подразделают на следующие типы по взаимодействию друг на друга:

1. Свайная сеть предназначена для закрепления грунта возле главных конструкций.
2. Поле из свай имеет общий ростверк или плиту.
3. Куст. Небольшое количество, объединенное одним ростверком для опирания сильно нагруженных элементов.
4. Групповые столбы соединены балками только в определенных местах.
5. Одиночные сваи.

Для лучше устойчивости и увеличения несущей способности столба опорную пяту уширяют. По технологии производства уширения пяты сваи бывают прямые, в которых скважина имеет одинаковое поперечное сечение по всей глубине заложения. Выделают также разбуриваемые столбы, на конце которых располагается специальное устройство для уширения забоя.

При устройстве впрессовываемых свай используется механический инструмент для увеличения в размерах пяты. Камуфлетные столбы усиливают с помощью взрыва.При устройстве фундамента своими руками популярно применение корневидных столбов с маленькими сваями на конце.

https://www.instagram.com/p/B1EzcrNJZGW/?utm_source=ig_web_button_share_sheet

Железобетонные стволы по конструкции и технологии изготовления подразделают на следующие виды:

1. Ненаполняемые трубы, толщина которых позволяет дополнительно не усиливать.
2. Трубобетонная. После опускания в грунт и заполнением бетонной смесью, оболочка воспринимает на себя часть нагрузки и увеличивает прочность конструкции.
3. Временная оболочка. По мере поступления бетона в скважину ее убирают с забоя.
4. Свая оболочка состоит из трубы, которая не обладает несущими свойствами, но играет роль гидроизоляции.
5. В грунтах, которые прочные и не требуют опалубки, устраивается безопалочная свая.

Из всего огромного обилия видов свай популярность получили только некоторые из них. Большинство распространены на определенных территориях из-за особенных климатических условий, залегаемых грунтов, применяемых механизмов и материалов.

Преимущества и недостатки

Плюсы технологии:

1. Сокращения строительных работ за счет полной автоматизации процесса.
2. Широкая область применения – от ремонта фундаментов до закладки высокопрочной силовой конструкции.
3. Возможность выработки скважин с максимально-допустимыми параметрами – значениями глубины и диаметра.
4. Отсутствие динамичных и вибрационных нагрузок на почву и близко расположенных сооружений, что позволяет проводить строительные работы на территориях с плотной застройкой, а также реставрировать ослабленные фундаменты старых домов.
5. Эффективность методики при строительстве на склонах, где остается риск оползней.

Недостатки буроинъекционных фундаментов:

1. Разрыв структурных связей в грунте в процессе бурения, что приводит к обрушению стенок скважины. Таким образом вырабатывается гораздо больше почвы, чем объем сваи, что может спровоцировать неравномерную осадку здания.
2. В бетонном растворе всегда будет оставаться грунт и шлам, что снижается плотность и прочность силового элемента и делает непредсказуемой несущую способность основания.
3. Из-за присутствия валунов и крупнообломочных пород в грунте происходит отклонение ствола буроинъекционной опоры от проектного положения. Это может отразиться на грузоподъемности и устойчивости фундамента в процессе эксплуатации.

Преимущества и недостатки свайно-ростверкового фундамента

Каждый из перечисленных видов фундамента обладает достоинствами и недостатками, которые учитываются при проектировании, чтобы не допустить перерасхода материалов, деформаций и трещин в несущих конструкциях. Среди самых распространенных типов фундамента у проектировщиков есть выбор между ленточным, плитным, свайно-ростверковым и свайным. Если сравнивать плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента, с другими разновидностями оснований, то срф во многом выигрывает.

В действительности преимущества свайно ростверкового фундамента намного перевешивают недостаткиИсточник lowcarb-ernaehrung.info

Свойства фундамента с ростверком определяют следующие преимущества его использования:

• применим для любых грунтов, в том числе подвижных и неустойчивых, водонасыщенных или торфяных;
• удобен при строительстве дома в местности с неоднородным рельефом (например, на склоне);
• не требует большого расхода материалов;
• имеет значительный срок службы;
• проведение монтажа слабо зависит от погодных условий – допускаются работы при температуре воздуха вплоть до -10°C;
• отличается устойчивостью и имеет неплохую несущую способность.

На водонасыщенных грунтах возведение фундамента требует особого мастерства и точных расчетовИсточник termeszetvedelem.hu

Минусы:

• существуют ограничения, связанные с несущей способностью: фундамент используется только для одно- и двухэтажных зданий;
• строительство цокольного этажа или подвала возможно, но связано со сложными и затратными проектными решениями;
• монтаж требует высокой точности, поэтому настоятельно рекомендуется доверить его специалистам;
• монтажные работы предполагают использование спецтехники.

Как правильно выбрать качественные винтовые опоры

Правильно смонтированные сваи прослужат вам долгие годы

Качественные и надёжные фундаменты из ввинчивающихся свай удается возвести при использовании изделий высшего качества

На что стоит обращать внимание при приобретении металлических винтовых свай для устройства фундамента:

• Требования к трубам для всех видов фундаментных ввинчивающихся опорных элементов – без сварных швов, стенка толщиной от 4 мм.
• Защитные покрытия – пескоструйная обработка наружных поверхностей труб с последующим покрытием антикоррозийными составами.
• Толщина металла для лопастей – не менее 5 мм.

Виды винтовых свай, применяемых для устройства фундаментов, подразделаются на литые, сварные и комбинированные. Качество сварки должно быть максимально высоким, иначе лопасти не смогут выдержать значительные нагрузки при вкручивании в почву. Сварочные соединения требуют дополнительной обработки антикоррозийными специальными составами.

Расчет количества винтовых свай с помощью калькулятора

Калькулятор свай

1. Укажите длину сторон вашего строения.
2. Укажите тип строения – беседка, баня, дом, гараж, бытовое сооружение и т.д.
3. Укажите при необходимости кол-во этажей. Примечание:дом с мансардой будет считаться 1,5-этажным строением.
4. Выберите строительный материал вашего сооружения.
5. Укажите тип грунта на участке.
6. Укажите количество углов планируемого дома.
7. Укажите высоту цокольного этажа из предложенных вариантов.
8. Отметьте, собираете ли вы устанавливать камин/печку.
9. Нажмите на кнопку «Рассчитать».

Конечно, данный расчет является предварительным, он послужит ориентиром при планировании бюджета и дальнейшего заказа.

Винтовой фундамент служит отличным решением с точки зрения экономии времени и денег, а также по показателям качества итогового результата. Кроме того, монтаж такого типа основания прост и не вызывает затруднений у строителей. В некоторых случаях, застройщик может выполнить установку своими силами (частное домостроение).

Что влияет на стоимость?

Как правило, покупатели в такой ситуации ориентируются на стоимость изделия.

Перед тем, как заказывать винтовые сваи под фундамент, необходимо разобраться с факторами ценообразования.

На конечную цену влияют:

1. Качество металла. Недобросовестные производители экономят на качестве стали, чтобы снизить себестоимость своего товара. На деле от этого параметра напрямую зависит способность фундамента противостоять нагрузкам как со стороны сооружения, так и подвижек грунта.
2. Толщина металла. Чем тоньше стенка трубы, тем дешевле изделие. При этом существует прямая взаимосвязь между этим параметром и прочностью опор.
3. Диаметр трубы. Как и в случае с толщиной металла, выбор основывают на требуемых прочностных характеристиках основания.
4. Качество покрытия. Подверженность коррозионным процессам – главный недостаток металлических столбов. Поэтому собственнику целесообразно предусмотреть защиту от воздействия влажности еще на этапе закупки стройматериалов.

Сфера применения

Металлические опоры для фундамента идеально подходят для строительства зданий на нестандартных участках с неровным рельефом или неустойчивыми почвами торфом, глиной и тд.

Толщина стенок, длина и диаметр сваи подбирается индивидуально, исходя из предполагаемой нагрузки на фундамент. Для строительства высокоэтажных зданий, требующих прочной основы, металлические сваи наращивают по высоте.

Возможность наращивания делает металлические конструкции незаменимыми в строении мостов. Двутавры с широкими полками отливают в виде буквы Н, что позволяет устанавливать висячие сваи на значительной глубине.

Опоры небольшого размера используются в строительстве:

• дачных домиков,
• деревенских построек для хозяйственных нужд,
• заборов,
• террас и летних кухонь.

С монтажом металлических забивных опор малой длины хозяева приусадебных участков справляются самостоятельно, с помощью кувалды забивая их в землю, как гвозди. После монтажа полые трубы заливают бетонным раствором, что значительно увеличивает выносливость конструкции.

Железобетонные сваи

Этот вид фундаментов самый распространенный. Железобетонные столбы бывают монолитными и сборными. Делают их различной формы (квадратной, прямоугольной и др.). Размеры поперечного сечения могут быть от 22 см до 42 см, в зависимости от необходимой нагрузки на основание. Посмотрите видео, как устанавливают железобетонные сваи.

Для достижения нужных прочностных характеристик монолитный железобетонный столб обязательно армируют как в продольном, так и в поперечном направлении. В продольном направлении используют арматуру диаметром от 11 мм. При армировании поперек столба применяют проволоку диаметром 6мм и более. Ближе к концам свай шаг проволоки должен быть равным 60 мм, по центру 120 мм, а между этими точками можно увеличить расстояние до 220 мм. В продольном направлении концы арматуры собирают в пучок и заключают их в обойму. При усилении сваи применяют обычную и предварительно напряженную арматуру.

Способы вязки арматуры

Наиболее распространенный метод крепления – связывание арматуры с помощью специальной проволоки. Электросварка используется очень редко и только для арматуры, имеющей в маркировке литеру «С».

Соединять сваркой обычную арматуру не допускается, поскольку вследствие воздействия высоких температур она становится менее прочной.

Для вязания арматуры применяют только отожженную круглую проволоку диаметром 1 мм. Необожженная проволока является менее пластичной, поэтому плохо гнется и легко обрывается.

Ищете информацию по теме, как выбрать теплый электрический пол?

Быстрее всего вязка арматуры осуществляется с помощью специального пистолета, снабженного аккумулятором. Но его приобретение целесообразно только при больших объемах работ, к тому же он не очень удобен при вязке арматуры в труднодоступных местах.

Армирование свайно – ростверкового фундамента для частного дома в основном осуществляют посредством другого инструмента – специального крючка. Профессионалы предпочитают самодельные крючки, но для разовых работ сгодится и покупной.

В продаже можно найти как обычные, так и винтовые крючки, называемые, также, полуавтоматическими.

Последние позволяют выполнять вязку арматуры несколько быстрее, но в силу своей конструкции после затягивания узла они оставляют слишком длинные свободные концы проволоки, которые часто выступают из бетона и начинают ржаветь.

Наиболее простыми и распространенными видами узлов являются так называемые «петля» и «две петли». Первый используется при соединении арматуры внахлест, второй – для стыковых соединений. На практике же петлю часто применяют не только для нахлесточных соединений, но и для угловых.

На завершающем этапе монтажа арматурного каркаса следует извлечь бобышки, на которых устанавливалась рабочая арматура нижнего пояса. После этого весь каркас окажется подвешенным на проволоке, обвитой вокруг верхних перемычек опалубки. Теперь можно приступать к заливке бетона.

Видео об армировании ростверка свайного фундамента

Металлические сваи

Материалом этих изделий служат трубы из стали, диаметром 26 см и более. Еще применяют металлические шпунты, балки в форме двутавра и другие прокатные профили.

Трубы диаметром не более 42 см опускают в землю открытыми и закрытыми. В закрытом варианте применяют специальный наконечник в форме конуса. При опускании открытой трубы роль наконечника выполняет конус из земли, который появляется под сваей при частичном заполнении ее грунтом. Посмотрите видео, как использовать винтовые сваи.

Трубы, больших диаметров, погружают обычно открытыми снизу, с применением подмывания почвы. Такое возможно только в мягких грунтах. Если необходимо усилить основание здания, то металлическую трубу заполняют бетоном.

Одним из видов металлических столбов являются винтовые сваи. Из-за огромного разнообразия, они нашли большое применение в различных сферах строительства. Винтовые металлические столбы обладают высокой грузоподъемностью, их диаметр достигает 2,6 м, а глубина погружения 22 м.

https://www.instagram.com/p/B1EzxRUJW57/?utm_source=ig_web_button_share_sheet

Рекомендации при выборе фундамента

Целесообразность возведения фундамента на сваях, плюсы и минусы полученной в итоге конструкции, зависят от многих факторов.

Постройка на винтовых сваях

Свайно-винтовое основание не подходит для строений из кирпича, бетона или железобетонных блоков. Стационарное здание постепенно разрушится из-за неравномерной усадки фундамента в грунте. Рассчитывать на его долгий век не приходится.

Свайно-винтовой фундамент под террасуИсточник domstroy-remont.ru

Данный тип фундамента идеально подходит для легковесных каркасных, каркасно-щитовых или деревянных построек, обладающих определённой подвижностью.

Имея дом на свайно-винтовом фундаменте, можно без особых затрат сделать пристройку. Это удобно, когда ошиблись с планировкой или первоначально не было достаточно средств на строительство здания большей площади.

Требования к грунту

Для некоторых видов грунтов рекомендуется именно свайно-винтовой тип основания. Он подходит практически для всех видов, кроме крупнокаменистого грунта. Предпочтителен на песчаных, суглинках или заболоченных местностях, на которых невозможно установить ленточный фундамент.

Забирка свайно-винтового фундаментаИсточник yastroyu.ru

Скорость процесса

Если необходимо построить здание в сжатые сроки, то свайно-ленточный фундамент – лучший выбор. Во-первых, быстро и просто возводится само основание. Во-вторых, после его выполнения нет необходимости ожидать окончательного утверждения и усадки, как при бетонной технологии, которая потребует приостановить работы приблизительно на месяц. Сразу после организации основания можно приступить к возведению стен.

Как и любая другой фундамент, имеют винтовые сваи преимущества и недостатки, которые нельзя игнорировать при применении такого основания для постройки жилого дома.

Преимущества технологии

Технология достаточно простая, все этапы могут выполнить несколько человек, обладающих навыками подобных работ. Опытным мастерам на возведение фундамента под небольшое здание необходимо всего пару дней.

Процесс не требует серьёзных земляных работ, а также использования:

• крупных транспортных средств для доставки материалов;
• специализированных установок для замешивания бетонной смеси.

Как правило, для обвязки свайной конструкции используют пиломатериалы, монтаж которых также не сложен.

Установка свай под фундаментИсточник krutim-svai.ru

Технология установки винтовых свай позволяет осуществлять работы в холодное время года. Проводятся специальные расчёты, определяющие глубину загона свай в конкретной местности, она должна быть ниже уровня промерзания почвы. Достаточная устойчивость грунта к пучению в морозы на расчётной глубине позволяет устанавливать винтовые сваи в землю в это время.

Ещё несколько плюсов

Оценивая фундамент на винтовых сваях, его минусы и плюсы, следует сказать, что количество положительных факторов гораздо больше числа отрицательных. Явные преимущества объясняют растущую популярность винтовых свай в частном строительстве:

1. Допустимость организации на подвижных почвах или сложнорельефных поверхностях. Можно устанавливать на участке с уклоном до 8 м.
2. Экономия времени и средств. Стоимость материалов и работ для свайно-винтового фундамента меньше в 5 раз по сравнению с ленточным аналогом, и в 3 раза относительно плиточного (для зданий одинаковой площади).
3. Возможность получить сухой и тёплый пол без дополнительных работ. Построенное на сваях здание располагается выше уровня земли, что защищает от проникновения влаги, предотвращает гниение пола.

При этом основание на сваях не проигрывает бетонному фундаменту по сроку службы. Построенная по всем правилам конструкция прослужит не менее 50 лет.

Недостатки

Несмотря на многочисленные достоинства, есть несколько недостатков, которые необходимо учитывать:

1. Трудности при организации подвального помещения. Понятно, что особенности конструкции не предполагают наличие боковых стен, поэтому устройство подвала потребует дополнительных работ и средств.
2. Не подходит для горной местности. Каменная почва не позволит проникнуть сваям на требуемую глубину.
3. Опытные специалисты считают, что подобное основание подходит для укрепления только одноэтажных каркасных построек.

Отрицательных моментов может быть больше, если неправильно выполнить расчётные, строительные работы, а также применять некачественные материалы.

Расчет винтовых свай для фундамента

Монтажу винтовых свай предшествует расчет необходимого их количество, глубины завинчивания и определения расстояния.

В частности, расчет винтовых свай выполняется по СНиП 2.02.03-85.

Число свай в фундаменте и их размеры следует назначать из условия максимального использования прочности материала свай и грунтов основания при расчётной нагрузке, допускаемой на сваю. Поэтому чтобы определить, сколько нужно винтовых свай на дом (6х6, 8х8) следует обладать полной информацией об указанных параметрах. Они же определяют и оптимальное расстояние между винтовыми сваями при монтаже.

Фундамент на сваях. Строительство

Возведение свайного фундамента при наличии проекта выполняется в строгой последовательности, в противном случае конструкция будет малонадежна:

• сначала проводится разметка строительной площадки с точной ориентацией по сторонам света;
• далее проводится разметка непосредственно для свай, например, для каркасного строения достаточным будет свайный фундамент по периметру, при этом расстояние между опорами рекомендуется в 1,2 метра;
• установка свай в точно определенном для них месте по выбранной технологии, например, для винтовой опоры лучше использовать рубероидную гильзу, которая будет исполнять функцию задержания при промерзании и роль смазки при монтаже;
• для установки понадобиться спецтехника или оборудование, согласно выбранной технологии;
• при необходимости бетонирования свай, нужно приготовить раствор в бетономешалке и залить его в основание;
• после застывания бетонной смеси обустраивается ростверк.

Как различаются фундаментные сваи

Основное отличие в сваях — это метод изготовления лопасти наконечника, в зависимости от его вида различают плюсы и минусы винтовых свай. Существует 2 вида:

1. Сварной наконечник. Эконом-вариант сваи – труба с приваренной лопастью. Как правило, очень невысокого качества и малых диаметров.Существует вероятность неточной сварки, из-за чего при ввинчивании труда уйдет с вертикального уровня. При слабой сварке лопасть при бурении может оторваться. И вам повезет, если лопасть оторвется в процессе устройства фундамента. Хуже, когда некачественно приваренная лопасть отрывается спустя пару-тройку лет с момента начала эксплуатации дома. В этом случае сильно увеличивается нагрузка на соседние сваи и цельность конструкции ставиться под вопрос. Единственное достоинство-низкая цена.
2. Литая лопасть. Прочный конструктив бура, изготовленный методом точного литья в вакуумной среде из стали марок СТ-25, СТ-35. Отличаются идеальной геометрией бура и высокой несущей способностью (до 6 т). Ценник на литые сваи в среднем выше, чем на сварные на 25%, а риски повреждений гораздо ниже.Сваи с литым буром вкручиваются даже в грунт с каменными вкраплениями. И срок ответственной службы у таких оснований более века.

Выбирая сваи, обращайте внимание на качество трубы и ее покрытия

Также при выборе свай стоит обратить внимание на качество трубы. В идеале это оцинкованная труба с полимерно-порошковым покрытием

В идеале это оцинкованная труба с полимерно-порошковым покрытием.

А вот антикоррозийная обработка бура особого значения не имеет.

Во-первых, при вкручивании этот слой сотрется, а во-вторых, в почве мало свободного кислорода и процессы окисления идут медленно.

Обозначение	Диаметр трубы (мм)	Диаметр лопасти (мм)	Область применения
СВ89х250	89	250	веранды, террасы, беседки, столбы забора;
СВ108х300	108	300	небольшие каркасные дома и здания из профильного или цельного бруса;
СВ133х350	133	350	Основательные деревянные строения и здания из пено- или газобетонных блоков

Существует вид сварных свай, не уступающий по своим характеристикам литым. Это сваи из толстостенной насосно-компрессорной (НКТ) трубы.

Толщина стенки трубы должна быть не менее 6,5 см

В процессе их производства применяются трубы со стенкой 6,5 – 7,5 мм, изготовленные для трубопроводов высокого давления и применяемые в газовой и нефтяной промышленности. Такие трубы предназначены для работы в агрессивной среде. Лопасти в таких сваях изготавливаются из конструкционной стали. Прочность бура при этом увеличивается на треть.

При этом следует заметить, что стоимость качественных винтовых свай зачастую находиться в одной плоскости с ЖБИ буронабивными. В таких ситуациях выбор винтового фундамента оправдан лишь ограничением по срокам, погодным условиям или сложными грунтами.