Строительство на винтовых сваях: особенности материала и технология процесса

Устройство фундамента из свай

Как устроен свайный фундамент

Свайный фундамент – это опорная конструкция под здание, состоящая из отдельно стоящих свай или свайного поля. Обычно их изготавливают из железобетона, но возможно использование не армированного бетона или бутобетона, что несколько уменьшает стоимость конструкции. Для повышения прочности и экономии бетона производят армирование свайного фундамента. В качестве арматуры обычно используется прутья из гладкой или профилированной стали. Фундаментные сваи обязательно устанавливают под углами здания, на пересечении внутренних несущих стен между собой и с наружными стенами. Если между обязательными сваями расстояние от 2 до 2,5 м и более, то между ними устраивают и промежуточные.

Виды свай и свайных фундаментов

Классификация ведется по видам, смотри раздел 6 СП 50-102-2003. В нем расписаны устройство свайного фундамента, его проектирование, а также виды свайных фундаментов.

По способу погружения они бывают:

    Забивные или вдавливаемые. Готовые погружают прямо в грунт или в лидерные (предварительно подготовленные) скважины.

По материалу – бетонные, железобетонные, стальные, деревянные.

с ненапрягаемой арматурой, установленной продольно и поперечными дистанцирующими отрезками арматуры;

с предварительно напрягаемой продольной прутковой или канатной арматурой с поперечной арматурой или без нее.

По конфигурации сечения:

поперечного – прямоугольные, квадратные, круглые, двутавровые и тавровые, круглые или квадратные с круглой полостью.

продольного – цилиндрические, призматические и с боковыми наклонными гранями – трапецеидальными, ромбовидными, пирамидальными;

по конструкции – цельные и составные;

по виду нижнего конца – с плоским концом, с заостренным, с объемным уширенным – булавовидным, полые с открытым или закрытым окончанием и с камуфлетными пятами – со взрывными полостями.

на растворе устанавливают готовые элементы;

устанавливают армирующий каркас и заливают бетон.

Типы свайных фундаментов:

  1. Из одиночных свай. Применяют для отдельных опор-колонн. Могут использоваться для оград или объектов небольшого размера.

Фундамент – свайный куст. Несколько опор, на которых стоит конструкция. Разновидности свайного куста:

кустовой – три сваи – треугольником, четыре – квадратом, пять – квадрат с центральной опорой, расстояние между ними от 2,5 до 3,5 диаметров свай;

ленточный – забивка в одну или две линии, расстояние между опорами более трех поперечных размеров (или диаметров);

сплошное поле – сваи забиты рядами и образуют сплошное поле с расстояниями от 3 до 6 диаметров.

Различия столбчатого и свайного основания здания

Общность в том, что основание не сплошное, а дискретное, с отдельными «точками» опоры.

Различия свайного и столбчатого фундаментов:

  1. В глубине заложения: сваи погружают на глубину более 5 м, столбы – немного ниже глубины промерзания грунта, т. е. на территории России это от 1 до 2,5 м.
  2. Столб передает нагрузку от здания на грунт своей подошвой, свая – и подошвой и боковыми поверхностями.

  • Разной площадью сечения – свая длинная и тонкая, столб – широкий и короткий.
  • Сваи могут использоваться на грунтах с невысокими несущими свойствами, например, на водонасыщенных, неоднородных, столбы – на плотных, однородных, с большой глубиной подземных вод и т. п.

    Устройство свайного фундамента из забивных свай, основные различия и применение

    Свайный забивной фундамент может быть изготовлен на любых конструкциях, описанных в подразделе 2. п. 1 этой статьи.

    Названия они будут носить по названию использованной забивной сваи.

    Забивные погружают в грунт на заданную расчетом глубину одним из способов:

    • забивкой паровым, механическим или дизельным молотом;
    • вибропогружением с помощью одного из нескольких разновидностей вибропогружателей;
    • статическим вдавливанием, используя большую массу вдавливающей установки;
    • комбинацией или попеременным использованием нескольких способов.

    На оголовках устраивают ленточный или балочный решетчатый ростверк или ростверк в виде сплошной плиты.

    Устройство ростверка свайного фундамента

    Ростверк – решетка из монолитного железобетона, соединяющая оголовки. Устраивается для размещения несущих наружных и внутренних стен.

    • низкий или заглубленный – верхняя плоскость или срез находится на уровне или ниже уровня грунта, в этом случае он схож с мелкозаглубленным фундаментом, но от него отличается опорой не на грунт, а на сваи;
    • повышенный или поверхностный – нижняя плоскость находится на грунте, но не опирается на него, на пучинистых грунтах требуется песчаная подушка;
    • высокий или приподнятый – при пучениях грунт его не достает, требует устройства забирки – легкой стенки от грунта до ростверка.

    Конструкция ростверка может быть:

    • сборной – готовые балки устанавливаются концами на забитые сваи, стыки соединяют цементно-песчаным раствором;
    • сборно-монолитной – готовые балки делают с выпусками арматуры, стыки арматуры сваривают и в опалубке заливают бетоном;
    • монолитной – арматурные каркасы балок ростверка устанавливают в опалубку, соединяют по определенным правилам и заливают бетоном.

    О правилах устройства ростверков и армирования стыков стен и углов смотри тут (статьи «Армирование ленточного фундамента» и «Армирование столбчатого фундамента»).

    Технология устройства свайных фундаментов

    Технология сооружения таких фундаментов в общем виде содержит следующие этапы:

    Она заключается в срезке плодородного грунта и выравнивании территории для движения сваепогружающей техники.

    Готовят площадку для складирования готовых свай или для их изготовления.

    Все действующие коммуникации под площадкой отмечаются ограждениями или переносятся за территорию свайного поля. Отводятся подземные воды и ливневые стоки.

    Разметка мест погружения свай или свайного поля.

    Разметка ведется с использованием разметки главных осей сооружения, вынесенных за пределы фундамента на обноски. В нужные точки погружения забивают колышки в соответствии с проектом фундамента или свайного поля.

    Делается горизонтальная и вертикальная разметка.

    Процесс погружения свай.

    Лебедкой свая подтягивается в зону сваебойного механизма, стрелой подъемника поднимается и устанавливается в точку погружения. Проверяется вертикальность или нужный угол захода в грунт и производится погружение выбранным способом.

    Срезание оголовков свай, достигших заданного отказа, но не погруженных на заданную глубину. Отказ задается как величина погружения за минуту или за несколько десятков ударов.

    Если нужно срезать несколько оголовков, то это делают отбойным молотком, если с десятков – используют сваерезки. После разрушения бетона арматура срезается на определенной высоте с учетом запаса для связи с ростверком.

    Строительство решетчатого ростверка или монолитной плиты.

    Изготавливается и монтируется опалубка под монолитный ростверк. Устанавливаются и увязываются каркасы балок на углах и стыках с внутренними несущими стенами. Контролируются зазоры для защитного слоя между опалубкой и стержнями каркаса, в т. ч. и снизу.

    Бетонный раствор нужно заливать сразу весь или частями. Но при заливке частями перерывы не должны быть более 2 – 3 часов. Вибрирование бетона обязательно. Укрывать необходимо зимой, а также жарким летом.

    Подробное ТТК на устройство свайного фундамента разрабатывается на конкретный объект строительства. Обычно это делается на больших стройках.

    Винтовой свайный фундамент. Технология, достоинства и недостатки

    Винтовой свайнй фундамент. Технология, достоинства и недостатки

    Строительство здания начинается с возведения фундамента. Есть несколько типов фундаментов и разнообразных способов их исполнения: в виде плиты, ленточные и свайные. Два первых, очень затратные, и требуют немало времени для изготовления, что связано с процессом высыхания бетона. К тому же, монолитные конструкции очень хорошо «отслеживают» различные просадочные процессы грунта, что приводит к разрушению фундамента и как следствие, к деформации и разрушению самого здания.

    Читать еще:  Цветное лето на даче...

    Со свайными фундаментами то же не все так просто. Традиционные железобетонные и металлические сваи погружают при помощи дизель- и гидравлических молотов, вибропогружателей и сваевдавливающих установок. Все эти агрегаты развивают большие мощности и явно избыточны при строительстве легких построек на даче. Так как же изготовить фундамент с достаточно большой нагрузочной способностью и, в то же время легкий в погружении? Решением этой проблемы будет применение винтового свайного фундамента.

    Винтовая свая описание всех элементов

    «Светлые» и «темные» стороны винтовых свай и фундаментов на их основе

    Как и любая технология, технология изготовления свайных винтовых фундаментов имеет как достоинства, так и недостатки.

    Достоинства винтовых свай

    1. У всех свайных фундаментов есть одно неоспоримое преимущество перед плитными и ленточными – «хорошее» поведение в сложных просадочных грунтах: песчаники, глины, болота. Если свайное поле верно рассчитано и смонтировано, то ни просадки, ни эрозия ему не страшны.
    2. Не вызывают сомнения и экономические выгоды. Как показывает практика, такой тип фундамента будет дешевле ленточного в три раза, а плитного – в пять. Такие цифры – весомый аргумент при выборе.
    3. При сравнении скорости монтажа, неоспоримое преимущество у винтовых свайных фундаментов. Даже при ручном производстве работ скорость монтажа винтовых свай в четыре-пять раз выше, чем при возведении ленточных и плитных фундаментов.
    4. Результатом вышеизложенного является ускорение общего хода работ, так как монтаж ограждающих конструкций можно начинать сразу после монтажа свай. А не делать технологический перерыв на время высыхания бетона. Монтаж свайно-винтового фундамента, возможен в любое время года.
    5. Для производства работ по монтажу винтовых свай нет ограничений ни по сезону, ни по климатической зоне. На бетонные работы зимой накладываются определенные температурные ограничения, вызванные спецификой технологии заливки бетона.
    6. Несомненным преимуществом использования винтовых свай является возможность выполнять операцию по заглублению свай не только механизированным способом, но и вручную. Это особенно важно при дачном строительстве, так как, иногда работы приходиться проводить вдали от хороших дорог, а то и в условиях из полного отсутствия. А бетонные работы – дело утомительное и не каждому «по плечу».
    7. Возведение бетонного фундамента на склоне выльется владельцу дома «в копеечку». Применение фундамента из винтовых свай позволяет достигнуть эффекта сопряжения поверхностей только лишь путем изменения глубины погружения свай в процессе ввинчивания.
    8. При хорошо продуманной и тщательно исполненной антикоррозионной защите, реальный срок эксплуатации винтового свайного фундамента колеблется от 40 до 70 лет, что вполне достаточно для зданий и сооружений на дачном участке.

    Наконечник винтовой сваи

    Недостатки

    1. Так как сваи изготавливаются из стали, то они несут в себе один из главных недостатков, присущих стальным изделиям – подверженность коррозии. Основным решением для защиты надземной части свай является применение антикоррозионного покрытия. Подземная часть – наиболее уязвима для коррозии. Существуют способы борьбы с коррозией подземной части:
      • нанесение антикоррозионных покрытий;
      • использование толстостенных труб и лопастей;
      • бетонирование или цементирование внутреннего пространства трубы сваи;
      • применение легированных сталей.
      Однако, несмотря на все старания, срок службы таких свай ограничен 40–70 годами, как было указано выше.
    2. В отличие от монолитных фундаментов неглубокого заложения, свайные фундаменты требуют достаточно хорошего изучения геологических условий площадки строительства. Они очень «не любят» скальные осадочные породы, каменистые грунты. При ручном способе ввинчивания свай в такие грунты происходит отклонение сваи от вертикального положения, возможны повреждения как труб свай, так и лопастей.
    3. В связи с относительно низкой несущей способностью свай, расчет фундамента представляет определенные сложности.

    Все начинается с расчета винтовых свай

    Расчет фундамента из винтовых свай, является главным предварительным этапом строительства. От тщательности его проведения и результатов зависит как конструкция самого фундамента, так и устойчивость, и прочность будущего сооружения.
    У сваи, как опорного элемента, выделяют две основных характеристики:

    • Несущая способность – определяет максимальную нагрузку на сваю до потери устойчивости подстилающего грунта или механического разрушения тела сваи;
    • Длина – определяется глубиной залегания плотных опорных грунтов или создания необходимой несущей способности на слабых грунтах.

    Для расчета количества свай предварительно необходимо определить следующие параметры:

    1. Нагрузка на фундамент от веса строения, в который входит:
      • вес всех ограждающих и опорных конструкций здания (как наружных, так и внутренних), мебели, интерьерных и архитектурных деталей, коммуникаций, кровли и т. п.;
      • нагрузки от наличия в доме людей (пункт 8.3 Свода Правил «Нагрузки и воздействия»).
      Нагрузки от воздействия ветра и снега, которые определяются согласно Своду Правил «Нагрузки и воздействия» (пункт 10 и пункт 11.1).
      Значение общей расчетной нагрузки, получают умножением суммы нагрузок на коэффициент 1,1–1,2.
    2. Несущая способность подстилающих грунтов.
      Основанием для расчета могут служить данные исследований инженерно-геологических условий. Расчет проводится согласно Своду Правил «Свайные фундаменты» (пункт 7.2.10).
      В случае если геологическая информация отсутствует, что бывает в подавляющем количестве случаев, то для расчета можно использовать значения минимальной расчетной нагрузки на сваю. Эти данные можно найти в интернете или специальной справочной литературе.

    Рекомендация. При отсутствии опыта в подобных расчетах и в зависимости от назначения здания или сооружения, есть смысл рассмотреть вариант обращения к специалистам.

    Винтовые сваи для загородного дома

    Разметка участка строительства

    Фундаменты на винтовых сваях имеют много преимуществ. Однако для того чтобы они себя проявили, необходимо выполнение одного условия – монтаж фундамента должен проводиться грамотно, с четким исполнением всех этапов технологического процесса.

    Для начала нужно обеспечить равномерное распределение нагрузки на сваи фундамента.
    Есть простой способ определения мест установки свай, для обеспечения равномерности нагрузок. На плане здания определяются узловые точки. Для этого все здание на плане разбивается на смежные прямоугольники, ограниченные внутренними и внешними стенами помещений. Узловыми точками будут общие угловые точки смежных прямоугольников. В этих точках установка свай обязательна.

    Расстояния между узловыми точками (в масштабе) должны быть не более 3 метров. Если это условие не выполняется, то необходимо предусмотреть размещение дополнительных опор (свай) с соблюдением вышеуказанного расстояния. Опоры должны быть расположены равномерно.
    После этого разметка, с учетом масштаба, переносится в натуру на площадку строительства. Места установки свай отмечаются колышками.

    Рекомендация. Если, после завершения разметки на плане, количество необходимых свай окажется больше рассчитанного на предыдущем этапе, то правильным решением будет покупка дополнительных свай.

    Разметка участка строительства дома

    Выбор винтовых свай – не все сваи «одинаково полезны»

    При покупке свай нужно проявить исключительное внимание к качеству приобретаемого товара.
    Первое, с чего нужно начинать – потребовать сертификат качества у продавца. Если такового нет, то можно даже не начинать внешний осмотр. Если сертификат предоставлен, то – это, возможно, гарантирует качество антикоррозионного покрытия, удостоверяет материал и габариты сваи. Но есть еще кое-какие нюансы…

    Необходимо тщательно изучить и измерить конструктивные элементы сваи. При этом свая должна обладать следующими характеристиками:

    • Толщина лопастей должна быть не менее 53 мм вместе с покрытием;
    • Толщина стенок трубы – не менее 42 мм вместе с покрытием;
    • Лопасть сваи должна быть строго перпендикулярна оси ствола сваи;
    • Сварные швы должны иметь форму «валика», а не зачищены «заподлицо».
    • Номенклатура винтовых свай обширна и охватывает интервал от 57 до 159 мм по диаметру и от 1650 до 9000 мм по длине. При этом вес одной сваи колеблется от 11 до 178 кг. Поэтому необходимо заранее продумать процесс доставки на место монтажа, особенно в условиях отсутствия нормальных подъездов.
    Читать еще:  Электронный дальномер: что нужно знать при покупке?

    Выбор и покупка винтовых свай

    Ручной монтаж винтовых свай

    1. Монтаж начинается с установки свай в угловые точки здания, согласно чертежу.
    2. Процесс ввинчивания сваи. Свая устанавливается вертикально в необходимую точку. Далее, в специальные отверстия вставляется прут или дюймовая труба и два человека начинают вращать сваю. Третий член бригады в это время удерживает сваю в горизонтальном положении. Через 2-3 оборота, отвесом или гидроуровнем проверяется вертикальность сваи. Свая завинчивается на проектную глубину, но не менее глубины, на которую промерзает грунт.

    Рекомендация. Для уменьшения, прикладываемого работниками усилия при вращении сваи, размах рычагов вращения должен быть не меньше длины сваи.

  • После окончания установки всех свай, любым из доступных способов необходимо измерить горизонтальный уровень всех опор и выровнять их, подрезав надземную часть.
  • Перед установкой оголовков, внутренний объем труб свай рекомендуется залить бетонным раствором, для защиты внутренней поверхности труб от коррозии и придания дополнительной прочности сваям.
  • Внимание! Практика показывает, что наиболее распространенными ошибками при установке свай являются:

    1. Потеря вертикальности при завинчивании сваи.
    2. Вывинчивание сваи для регулировки ее высоты, что приводит к проседанию сваи.
    3. Закапывание сваи.
    4. Свая не бетонируется. Это разрешается только при толщине сваи не менее 6 см.

    Ручной монтаж винтовых свай

    Монтаж оголовков и ростверк

    Установка оголовков начинается как только раствор отвердеет. Оголовок крепится к свае при помощи сварки. Конструкция оголовка должна позволять крепить на себе элементы ростверка. Как правило, оголовок представляет собой плоскую стальную пластину, приваренную к обрезку трубы с диаметром чуть большим диаметра трубы сваи. Оголовок надевается на сваю и заваривается по окружности. Сварной шов обязательно покрывается антикоррозионным составом.

    Ростверк представляет собой совокупность связующих элементов, которые обеспечивают горизонтальную и вертикальную устойчивость фундамента и линейное распределение нагрузки от конструкций здания. Для построения ростверка используются металлические швеллеры или уголки, деревянный брус, железобетонные конструкции.

    Стальные элементы ростверка крепятся к оголовку с помощью сварки или болтовых соединений. Деревянные – шурупами или кронштейнами. Железобетонные ростверки представляют собой монолитные конструкции, в которых, в виде закладных деталей, используются оголовки свай.

    Монтаж оголовков и ростверк

    Заключение

    Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что при использовании в конструкции фундамента винтовых свай:

    1. Сокращается время монтажа фундамента.
    2. Упрощается технология процесса.
    3. Появляется возможность производить работы бригадой численностью в три человека.
    4. Зачастую отпадает необходимость в привлечении строительной техники.
    5. И как результат – расходы на строительство имеют тенденцию к значительному сокращению.

    Видео: Свайный фундамент для дома

    Свайный фундамент

    Нюансы строительства свайно-ростверкового фундамента. Рекомендации специалистов

    Остались вопросы? Хотите сделать заказ?

    Звоните нам в офис:

    8 (812) 389 58 98

    8 (911) 027 42 52

    info@rusglobal.pro

    (11 оценок, среднее: 4,91 из 5)

    Технология устройства свайного фундамента

    Сооружение свайных фундаментов не только дает возможность обеспечить устойчивость строения на слабых грунтах, но, и оправдано экономически: благодаря специфической технологии, значительно снижается объем нулевых работ на участке.

    На этой странице мы остановимся на основных технологических операциях, осуществляемых в ходе строительства свайных фундаментов.

    Технологический процесс возведения свайного фундамента

    Технологический процесс возведения свайного фундамента состоит в следующем

    • планировка площадки
    • разметка расположения свай
    • погружение свай
    • срезание свай
    • устройство ростверка или проектного фундамента

    Планировка площадки

    Планировка строительной площадки и ее подготовка к выполнению последующих сваебойных работ является первым этапом обустройства свайного фундамента.

    Данный технологический цикл выполняется в следующей последовательности:

    • Производится ограждение отведенной под строительство местности с помощью временных заборов из металлической сетки либо жестяных листов;


    Рис.: Пример быстровозводимого сетчатого ограждения

    • Территория очищается от строительного мусора, валунов, поверхностной растительности и корней, выполняется демонтаж предназначенных под снос зданий;
    • Разбиваются основные оси сооружения согласно геодезическому плану, устанавливаются базисные реперы — данные работы сопровождаются заполнением акта, который в дальнейшем передается геодезической организации, ответственной за реализацию проекта;
    • Выполняется вертикальное планирование участка — выкапывается котлован на глубину закладки ростверка;


    Рис.: Работа копровой установки внутри котлована

    • Все подземные коммуникации, расположенные в зоне свайного поля, переносятся на безопасное расстояние;
    • Производятся работы по отводу поверхностных вод, оборудуются ливневые стоки;
    • На дне разработанного котлована устраивается уплотняющая подушка из песка;
    • Планируются пути передвижения копровых установок на территории участка, создаются временные дороги с гравийным покрытием либо укладываются защитные инвентарные щиты, предотвращающие усадку почвы под весом копровых установок;
    • Организовывается электроснабжение площадки;
    • По периметру участка с шагом 35-40 метров на мачтах устанавливаются прожектора;
    • Зона сваебойных работ дополняется указательными и предупреждающими знаками.


    Рис.: Подготовленная к свайным работам строительная площадка

    Важно! Все вышеперечисленные работы должны быть завершены до момента перебазирования основной копровой техники, поставки и складирования свайных столбов.

    Разметка расположения свай

    Разметка мест погружения свайных столбов осуществляется на основе предварительно обустроенных линий главных осей здания, которые формируются посредством натяжения бечевки между забитыми в грунт досками обноски.

    Рис.: Схема свайного поля

    Совет эксперта! В процессе разбивки свайного поля положение главных осей постоянно контролируется, поскольку даже малейшее отклонение оси, в результате сдвига обноски, приведет к ошибкам в отсчете расстояния и, как следствие, неправильной разбивке всего поля.

    Разметка вертикального уровня свайных столбов (высоты оголовков свай), производится на основании базисного репера, высота которого «привязывается» к ближайшим местам государственной нивелировки (высотным отметкам на стенах уже существующих зданий). Базисный репер на строительном участке устанавливается в месте, защищенном от усадки и передвижения почвы.

    Рис.: План разбивки свайного поля

    Разметка мест погружения свай выполняется с помощью обноски, устанавливаемой по периметру свайного поля на расстоянии в 3 метра от главных осей здания. С помощью мерной ленты на обноске по проектному шагу размечаются внутренние оси свайного поля (линии погружения свай). Между обноской по точкам разметки натягивается мягкая проволока.

    Места пересечения проволоки внутри свайного поля указывают на точки погружения свай, которые переносятся на грунт с помощью отвесов. В местах забивки свайных столбов устанавливаются арматурные стержни.


    Рис.: Разметка свайного поля

    Погружение свай

    По завершению всех подготовительных и разметочных работ начинается забивка свай. Данный процесс выполняется в следующей последовательности:

    • Сваебойная установка оборудуется копровой мачтой, на которой закрепляется дизель молот;
    • С помощью лебедочного механизма и стальных тросов машина подтягивает сваю с места складирования в зону охвата стрелового оборудования, после чего производится строповка столба и его поднятие;

    Рис.: Схема строповки железобетонных свай

    • После того как свая поднята и установлена в вертикальное положение на нее одевается наголовник дизель молота, столб закрепляется в фиксирующих элементах копровой мачты;
    • Производится выверка вертикальности положения сваи и дизель молот наносит серию направляющих ударов, необходимых для того, чтобы столб правильно вошел в грунт;
    • После погружения сваи на глубину 1-1.5 метра с нее демонтируются стропы и выполняется забивка столба на проектную глубину.
    Читать еще:  Холод с «колес»

    Рис.: Процесс забивки железобетонной сваи

    Важно! После погружения сваи от нее отсоединяют наголовник дизель молота и копровая установка перебазируется на место следующего погружения.

    Фундамент на винтовых сваях: особенности строительства и монтажа

    Где обосновано применение винтовых свай

    Существуют изобретения, которые опережают своё время настолько сильно, что комплексная выгода от их использования кажется слишком уж невероятной. Несмотря на то что идея ввинчивания свай вместо использования традиционного буронабивного метода известна более 150 лет, повсеместно применяться эта технология стала только в наши дни.

    Благодаря широкому распространению, индустрия винтовых свай получила ощутимый толчок к развитию, которым обусловлено появление сразу нескольких разновидностей. Чаще всего под понятием ВС подразумевают сваи со сварным однолопастным наконечником. Они наиболее просты в изготовлении и могут производиться малыми объёмами практически в любой мастерской, где есть сварочный аппарат и кузнечный горн. Именно этот тип занимает львиную долю рынка и применим для широкого спектра задач: от сооружения заборов до малоэтажных каркасных построек.

    Чуть менее популярны литые наконечники свай с лопастями в один и полтора витка. Из-за отсутствия сварочных швов такие изделия более долговечны и надёжны, их область применения распространяется вплоть до военного инженерного строительства. Именно такие сваи рекомендуется использовать в капитальном строительстве.

    Основной предпосылкой для серьёзного рассмотрения фундамента на винтовых сваях в качестве основной строительной технологии остаётся недостаточная опорная способность верхних слоёв грунта. Главное преимущество в том, что при устройстве несущей основы дома больше не нужно проводить масштабные земляные работы и планирование участка: сваи могут быть закручены где угодно. Даже в скальном или мёрзлом грунте, где под них бурят лидерные скважины. Если одной лопасти на наконечнике недостаточно, можно повторять винты через каждые 1–2,5 метра, наращивая несущую способность.

    Применение винтовых свай не ограничено строительством жилых или коммерческих объектов. Даже наоборот: благодаря своей универсальности их можно применять для решения таких специфических задач, как устройство причалов, основ для мачт, баннеров и флагштоков, а то и вовсе для укрепления подвижных слоёв грунта на бортах балок и оврагов. Для винтовых свай заглубление даже на 20 метров — вовсе не потолок, поэтому за счёт опирания на более плотный слой грунта они не только демонстрируют прекрасную устойчивость, но и могут принимать полную эксплуатационную нагрузку сразу после закручивания.

    Даже в сейсмоопасных регионах и при высокой вероятности оползней всегда остаётся возможность закрепиться в более глубоком известняке. В таких случаях используют узколопастные сваи. Другое название — свайные шурупы — гораздо лучше характеризует как их внешний вид, так и принцип работы.

    Схема свайно-ростверкового фундамента

    Механика работы винтовых свай достаточно проста: лопасти препятствуют продавливанию и расслаиванию грунта, а штанга сваи воспринимает осевую нагрузку и не имеет склонности к деформации за счёт окружающей её плотной среды.

    1 — растительно-почвенный слой; 2 — суглинок; 3 — глина; 4 — твёрдый грунт; 5 — стальная труба; 6 — наконечник сваи; 7 — распределение нагрузки

    Однако одних только точек опоры для последующего строительства недостаточно. Для винтовых свай разработана система оголовков, позволяющая относительно просто соорудить ростверк по одной из трёх типовых конструкций.

    Если речь идёт об инженерных сооружениях: мостах, опорах, грунтовых анкерах и каркасных постройках, сваи обносятся стальным ростверком. В самом простом случае это швеллер, полки которого располагаются вертикально и служат рёбрами жёсткости. Для сборки элементов в единую монолитную систему используются, как правило, болтовые соединения. Если же для винтового фундамента не предусматривается возможность ремонта и демонтажа, сваи попросту сваривают с ростверком.

    Второй тип ростверка способен развенчать главное заблуждение о том, что при использовании винтовых свай исключается возможность устройства подвала или подпола. Ростверк в этом случае монтируется на двух уровнях. Верхний служит опорой для ограждающий конструкций, а нижний — для стабилизации фундамента и исключения деформаций и компенсации боковых нагрузок. Вариаций исполнения такой системы множество. Нижний ростверк может быть скрыт под землёй и почти всегда его располагают ниже глубины промерзания, чтобы силы морозного пучения не образовывали вырывающих нагрузок. Также нижний ярус может быть и надземным, если верхний служит опорой под фермы перекрытия или здание существенно возвышается над землёй, что характерно для земельных участков с сильным уклоном и набережных.

    Наконец, ростверк может быть выполнен и железобетонной конструкцией. Для надёжного сцепления с бетоном на каждой свае выполняется навивка арматурного прута. Преимущество такой системы в том, что ростверк сам по себе может служить опорной частью: хоть он и возлежит на менее плотном грунте, зато площадь опирания у него гораздо выше. К тому же соблюдение защитных слоёв бетона существенно увеличивает долговечность ростверка.

    Использование для укрепления эксплуатируемых фундаментов

    Как вы уже поняли, последний тип свайно-ростверковой системы может быть представлен и обычным фундаментом. В проектной практике довольно распространены случаи, когда собственный вес железобетонной основы здания работает в ущерб требуемой опорной способности. Требуется как-то компенсировать это явление, что возможно за счёт закладки небольшого числа винтовых свай перед заливкой ленточного фундамента или плиты и непосредственной их увязки с армирующей системой.

    Однако укреплять таким образом можно даже эксплуатируемые фундаменты. Обусловлено это способностью свай сопротивляться не только вдавливанию, но и вырыванию. Если под фундаментом точно определены участки с недостаточной плотностью грунта, поперёк ленты отрывают траншею и вкручивают две сваи с интервалом от 1,5 до 3 метров. Они соединены местным стальным ростверком, который действует по принципу рычага.

    1 — стена; 2 — ленточный фундамент; 3 — стальной ростверк; 4 — винтовые сваи

    Конечно, это не единственный способ укрепления. Ничто не мешает усилить фундамент доливкой с уличной стороны. Бетонный «добор» здесь служит для надёжной сцепки с существующим фундаментом, а сваи принимают основную нагрузку.

    Процесс закручивания свай

    На масштабных объектах вкручивание производят механизированным методом, привлекая бурильные машины с выносной стрелой. Преимущество здесь в высокой скорости: одна свая закручивается около пяти минут, то есть за один рабочий день вполне возможно завернуть около сотни. Дополнительный плюс — заказчику вообще не нужно вникать в детали процесса.

    В индивидуальном строительстве сваи часто закручивают ручным методом. Всё что для этого нужно — мускульная сила двух человек и небольшое приспособление, называемое бабкой. Она крепится на верхней части ствола и имеет четыре перекидных рычага. Преимущество ручного вкручивания в том, что погрузить сваю в грунт можно с минимальным отступом от существующих капитальных конструкций, что очень полезно в строительстве разного рода террас и пристроек. Из недостатков можно привести трудоёмкость процесса (сопоставимо со сваями ТИСЭ) и ограниченную глубины вкручивания.

    Перед вкручиванием свай обязательно проводится их антикоррозионная обработка, даже если трубы и лопасти уже имеют слой оцинковки. После закручивания выполняется регулировка свай ручным доворачиванием с получением нужного уровня, закрепление оголовков и устройство ростверка.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector