Винтовые сваи: пошаговая инструкция изготовления, размеры и характеристики

Схема создания буронабивного основания

Строительство буронабивного фундамента — более трудоемкая задача.

Процедура:

Разметка участка

Уберите все незакрепленные растения и предметы. Площадь участка закладывается и, при необходимости, снимается верхний слой почвы.

Затем с помощью колышков отмечаются точки для буровых свай.

Убедитесь, что все проектные данные точно записаны и все расстояния точно измерены.

Обязательно проверьте диагонали и убедитесь, что они равны. Любые несоответствия немедленно устраняются.

Бурение скважин

Скважины бурятся после получения результатов выравнивания. Глубина указана в проекте, все, что нужно — это пробурить отверстие в земле.

Иногда используется ручной бур, иногда специализированное оборудование — это значительно ускоряет работу и улучшает качество готового отверстия.

Если вам нужны глубокие скважины — от 3 м и выше, ручные методы не справятся с задачей.

Армирование

В готовую скважину опускается опалубка, в качестве которой служит отрезок пластиковой трубы нужной длины и диаметра.

Часто используется трубка, свернутая из рубероида. Он остается в отверстии и действует как гидроизоляция.

Затем устанавливается армирующая обойма. Обычно она состоит из пространственной сетки из 4 вертикальных рабочих стержней, соединенных поперечными нитями из тонкой гладкой арматуры.

Размеры клетки должны позволять свободно опускать ее в проем, но не должны позволять ей слишком свободно висеть в проеме.

Оптимальное расстояние вертикальных стержней от стенок лунки составляет 3-5 см.

Заливка бетона

Для заливки используется бетон тяжелых марок от М200 и выше. Используются готовые материалы или изготавливаются самостоятельно на месте.

Вся полость отверстия заполняется бетоном и протыкается длинным стержнем, который прокалывает бетон для удаления пузырьков воздуха.

После заливки бетона необходимо дать ему набрать структурную прочность. Этот период варьируется от 20 до 30 дней в зависимости от диаметра отверстий.

Обвязка

Скрепление отверстий — это создание бетонного основания, или железобетонной полосы.

Его размеры аналогичны размерам ленточного фундамента малого диаметра, поэтому весь метод изготовления бетонного фундамента очень похож на метод отливки лент.

Разница между ними заключается в отсутствии опоры на грунт, что обуславливает необходимость сооружения опалубки в виде корыта с твердым дном.

В результате получается прочная и долговечная полоса бетона под всеми несущими стенами, соединяющая буровые сваи в единую опорную систему.

Что такое винтовой фундамент?

Первый вопрос, на который необходимо ответить: «Что такое винтовой фундамент». А точнее, что такое винтовая свая, ведь именно она играет основную роль в строительстве.

Винтовая свая

Как видно из рисунка, винтовая свая представляет собой металлическую трубу с заостренным концом, к которой, в свою очередь, приварены несколько лопастей. Это придает самому изделию вид отвертки на конце.

Сваи этого типа не вбиваются, как это делается при закладке обычного свайного фундамента, а ввинчиваются без нарушения почвенного слоя, что значительно увеличивает несущую способность.

Рассматривая этот тип фундамента более подробно, важно отметить его классификацию, так как винтовых свай может быть несколько видов, и их разделение основано на следующих факторах:

• Тип лопасти, так как может использоваться как спиральная лопасть, для грунтов с низкой несущей способностью, так и резьбовая лопасть (выполненная так же, как на шурупах), которая используется в районах с суровыми климатическими условиями, где нежелательно нарушать застывшую нагрузку.
• Диаметр трубы. В зависимости от диаметра готовая конструкция может выдерживать различный вес; соответственно, чем она больше, тем тяжелее.
• Диаметр резьбы или лезвия. Также от этого зависит довольно много, так как от этого зависит прочность конструкции, а точнее ее устойчивость. Следовательно, на слабых почвах, с низкой несущей способностью такого показателя, он должен быть как можно больше.

Фундамент болтов также может несколько отличаться, в зависимости от индивидуального мастерства изготовителя материала.

Давайте теперь обсудим, что на самом деле представляет собой этот тип фундамента и как он выглядит:

• Закладка фундамента производится на участках с наибольшим уровнем нагрузки, поэтому завинчивание свай производится на торцах здания и в местах пересечения стен. Сваи устанавливаются с шагом от 1 до 3 метров (по всей длине наружных стен).
• Все сваи связаны между собой с помощью металлических или деревянных элементов. Это создает цельную конструкцию.
• Обычно между землей и нижней частью конструкции остается видимое пространство, которое помогает завершить фундамент и изолировать его. Он также позволяет полностью контролировать его состояние.

Краткое описании технологии монтажа

Выполните следующие действия:

1. Подготовка площадки. Уберите лишние растения и предметы; при необходимости выровняйте участок.
2. Разметка территории. Центры отверстий отмечаются колышками. Требуется точность и аккуратность при измерении и проверке диагоналей.
3. Сверление отверстий. Отверстия бурятся на заданную (или возможную) глубину, при необходимости выполняется расширение — крен.
4. В углубления опускаются рукава — куски пластиковой трубы, свернутые в трубку из войлока. Они будут служить своего рода опалубкой, предотвращая вытекание воды из бетона на окружающий грунт.
5. Армирующие обоймы собираются и опускаются в проемы. Их длина должна быть такой, чтобы оставалось достаточно места для последующего соединения с подконструкцией.
6. В отверстия заливается бетон. Бетон тщательно утрамбовывается для удаления пузырьков воздуха. Затем сваи оставляют для затвердевания (28 дней).
7. Пока бетон сохнет, устанавливается опалубка и арматурная обойма для каркаса сваи. Процедура почти такая же, как и для ленточного фундамента.
8. Когда появляется возможность, заливается стояк. Бетон прокалывают для удаления воздуха, затем накрывают полиэтиленом и оставляют на 28 дней. Опалубку можно снимать через 10 дней после заливки.

После полного затвердевания ленты можно приступать к остальным частям конструкции.

Стоимость

Стоимость прутка 108/300 длиной 1650 мм с приваренным концом составляет 1550 рублей. 3000 мм — 2050 руб. Аналогичная 3-метровая свая, но с литым концом, будет стоить 3 200 рублей. Также для скрепления свай используется наконечник, стоимость которого составляет 300 рублей.

Цена работ зависит от характеристик свай, грунта и других факторов. Примерно:

• Установка штанги 108/300/1650 мм — 1 500 руб;
• 108/300/3000 мм — 1900 руб;
• 133/350/1650 мм — 1650 руб;
• 133/350/3000 мм — 2400 руб.

Также к работам стоит добавить:

• лента (500 — 1000 рублей за погонный метр);
• бурение отверстий (от 300 рублей);
• пробное ввинчивание (2 000 рублей);
• найм генератора (в случае, если на участке нет освещения или существующая сеть не в состоянии обеспечить 5 кВт мощности).

Способы вязки арматуры

Наиболее распространенный способ крепления — связывание арматуры специальной проволокой. Электросварка используется редко и только для фитингов с маркировкой «C».

Обычные арматурные стержни нельзя скреплять сваркой, так как они теряют прочность под воздействием высоких температур.

Для армирования стяжки следует использовать только круглую отожженную проволоку диаметром 1 мм. Холодно отожженная проволока менее пластична, поэтому ее трудно согнуть и она легко рвется.

Ищете информацию о том, как выбрать электрический теплый пол?

Самый быстрый способ связывания арматуры — это использование специального пистолета, оснащенного аккумулятором. Но его стоит покупать только в том случае, если вы выполняете много работы; кроме того, он не очень удобен для связывания арматуры в труднодоступных местах.

Усиление свайного фундамента — ростверка для частного дома в основном производится с помощью другого инструмента — специального крюка. Профессионалы предпочитают самодельные крючки, но для разовых работ вполне достаточно коммерческого крючка.

Вы можете найти как стандартные крючки, так и винтовые крючки, также известные как полуавтоматические крючки.

Последние позволяют связывать арматуру немного быстрее, но из-за своей конструкции при затягивании узла они оставляют свободные концы проволоки слишком большой длины, которые часто торчат из бетона и начинают ржаветь.

Самые простые и распространенные типы узлов — это так называемые узлы «петля» и «двойная петля». Первый используется для соединений внахлестку, а второй — для соединений встык. Однако на практике петля часто используется не только для соединений внахлестку, но и для угловых соединений.

На заключительном этапе сборки арматурного каркаса необходимо удалить выступы, на которых крепилась рабочая арматура нижней хорды. После этого вся рама будет подвешена к проволоке, обмотанной вокруг верхних перемычек опалубки. Теперь можно заливать бетон.

Видео об усилении задней части свайного фундамента

Расчет ростверка

Свайный фундамент может быть построен как с ростверком, так и без него. Конструкция часто опирается на сваи с помощью нижнего крепления. Стояк — это горизонтальная железобетонная балка, которая необходима для распределения нагрузки между всеми элементами фундамента. Он может быть сборным или в виде монолитной плиты. Марка бетона, используемого для их строительства, должна быть не ниже 150.

Перед сооружением перекрытия необходимо тщательно рассчитать его размеры. Наиболее распространенный вариант — 40 см в ширину и 30 см в высоту. Для придания конструкции достаточной жесткости она армируется стальными прутьями диаметром от 10 до 12 мм. Они соединены между собой стяжной проволокой. Между элементами арматуры должно оставаться не менее 2,5 см.

Длина забивных свай

Различают забивные сваи из железобетона, бетона и дерева. По форме — круглые, квадратные, Т-образные, I-образные и полые.

Стандартная длина варьируется от трех до 16 метров. Минимальное значение для железобетонной сваи:

• 3 метра на одно целое.
• 4 метра для углубления.

Вы можете использовать меньше или больше, они изготавливаются на заказ. При большой глубине заложения чаще всего используются составные сваи, реже — забивные, обычно — комбинированные.

Железобетонные сваи диаметром до 80 сантиметров, обсадные сваи диаметром до одного метра.

См. подробнее о железобетонных сваях:

Примеры расчетов свайных фундаментов Дополнительная информация:	Стоимость свайных фундаментов — примеры См.

Условия применения основания на сваях для частного дома

Свайные фундаменты используются как при строительстве нетяжелых каркасных или деревянных домов, так и при строительстве каменных и бетонных сооружений с несколькими этажами.

Конструктивные особенности таких фундаментов позволяют работать на участках со слабым грунтом, к которым относятся:

• глины, суглинки, супесчаные суглинки;
• пылеватый песок и среднефракционные частицы;
• почвы с примесью торфа, мульчи и т.д.

Свайный фундамент эффективен при строительстве на надводных участках, а также в случае близкого расположения грунтовых вод (когда влияние сил пучения на силовую конструкцию компенсируется соответствующими технологическими мероприятиями).

Своими руками можно построить свайный фундамент для дома на склоне, а также в местности со сложным рельефом, при этом нет необходимости в большом объеме земляных работ.

Какие свайные конструкции можно изготовить самостоятельно?

В случае частного домостроения рассмотрите технологию прокладки энергетической конструкции без использования сложного специализированного оборудования. В этом случае хорошо работают технологии с использованием буронабивных свай и металлических стержней на болтах.

Буровые сваи устанавливаются в заранее подготовленные отверстия. Опорные элементы могут быть бетонными или армированными арматурной обоймой.

Срок службы и несущая способность железобетонных конструкций превышает срок службы и несущую способность бетонных свай на 40-50%. Так, железобетонные фундаменты могут прослужить до 100 лет и подходят для строительства малоэтажных жилых зданий, а бетонные изделия используются для легких зданий с уровнем ответственности II и III.

Несмотря на очевидную экономию средств при строительстве своими руками, конструктору потребуется умение работать с дрелью и другим ручным оборудованием для монтажа

Необходимо тщательно соблюдать технологию возведения фундамента, иначе долговечность конструкции снижается многократно.

Стоимость изготовления фундамента будет состоять из затрат на приобретение

• бетон
• арматурные стержни,
• гидроизоляционный материал,
• песок,
• щебень.

Установка винтовых свай — это недорогая и относительно быстрая технология строительства легких зданий и каркасных домов. Изготовить сваи с приваренными лопастями своими руками можно, но рассчитать несущую способность и убедиться в надежности такой несущей конструкции практически невозможно.

Изготовленная стальная свая традиционных размеров (Ø 108, длина трубы 1,5 м, размер лопасти — 300 мм) в среднем стоит 1 500 рублей. В свою очередь, самодельный пруток обойдется владельцу примерно в 500-700 рублей, но нужно учитывать качество стали и надежность сварных швов.

Срок службы покупных винтовых опор составляет 50-70 лет, и предсказать срок службы изделия своими руками довольно сложно. Поэтому, когда речь идет о полном изготовлении свайного фундамента своими руками для жилищного строительства, используется буровая технология.

Забивные и вдавливаемые сваи изготавливаются на заводе. Для этого используются специальные формы, вибрационные машины и сушильные шкафы. Исключением являются забивные сваи, но для их установки на месте используется специальное оборудование. Они уступают другим конструктивным элементам по долговечности, прочности и несущей способности.

Изготовление и установка винтовых свай своими руками

Фундамент на винтовых сваях — это универсальная конструкция, которая возводится на любом грунте. Работы можно проводить при самых низких температурах, во время дождя, во всех климатических широтах. Для малоэтажных зданий винтовые сваи можно соорудить с помощью сварочных аппаратов, стальных труб и стальных листов. Этот тип фундамента популярен потому, что он наиболее надежен на сложных почвах, склонах, воде, болотистой местности. К его преимуществам относятся простота установки и низкая стоимость.

Устройство винтовой сваи

Винтовая свая изготовлена из высокопрочной стали. Он защищен от внешних воздействий покрытием из эпоксидной смолы или антикоррозийной грунтовкой. В целом, продукт представляет собой конструкцию из трех частей:

Нижний конец трубы имеет заостренную (коническую) форму. Верхний конец представляет собой крышку, которая приваривается на место после того, как труба ввинчивается в землю и заливается бетонным раствором. Параметры всех частей конструкции зависят от веса здания, размера фундамента и типа почвы. Лучше не выбирать их грубо, а заказать расчет у дизайнерской компании. Таким образом, вы будете уверены, что сваи изготовлены в соответствии со строительными нормами и с учетом особенностей грунта.

Материалы для изготовления

Для изготовления винтовой сваи необходимо знать следующее

• длина трубы;
• диаметр трубы;
• длина наконечника;
• угол наклона лезвия;
• диаметр лезвия;
• угол наклона лопастей к плоскости;
• приварить болтами линию сварки к трубе;
• толщина стали (для частных домов она составляет 4 мм).

В качестве примера приведем значения диаметра труб и условия использования этих свай в строительстве:

• 57 мм — для легких ограждений (диаметр лезвия 200 мм);
• 102-108 мм — для каркасных домов (шаг стоек 50 мм, диаметр стоек 300 мм)
• 133 мм — для домов из камня, кирпича, дерева, различных блоков;
• 159-325 мм — для тяжелых зданий, включая многоэтажные и промышленные здания.

Процесс изготовления

Итак, вы решили построить небольшой дом, гараж, хозяйственные постройки на фундаменте такого типа. Длина каждой сваи должна быть не менее 200 мм. Для их изготовления вам понадобятся следующие материалы:

• труба соответствующего диаметра;
• лезвие подходящего диаметра и шага;
• Конусообразный колос (например, длиной 150 мм).

Вам понадобится электросварочный аппарат и электроды диаметром 3 мм. Лопасти и конусы вырезаются из листовой стали, при этом необходимо учитывать специальную конфигурацию болтов. Конус обозначается как равнобедренный треугольник с основанием, равным длине окружности. Длина сторон равна длине конуса (Скачать рисунок).

Важно: детали должны быть изготовлены и сварены самостоятельно в строгом соответствии с параметрами. Малейшее изменение может привести к отказу технологии.

Например, небольшое угловое отклонение болта сделает изделие непригодным для использования и бракованным.

Установка своими руками

Сваи можно ввинчивать в землю с помощью ручных инструментов. Самый простой — это металлическая трубка, которая вставляется в петли, предварительно приваренные к верхней части основания. Они изготовлены из арматуры d=10 мм. Эта труба толкается как рычаг, вращает сваю и ввинчивается в землю. Детальная установка винтовых свай своими руками основана на определенной последовательности операций. Следуйте этим инструкциям:

1. Разграничьте сваи на площадке в соответствии с расчетами фундамента. Максимальное расстояние между ними не должно превышать 3 м, наиболее надежное расстояние — 2 м.
2. Установите каждую трубу строго вертикально, заостренным концом вниз.
3. С помощью трубы или лома, вставленного в петли и служащего рычагом, вкрутите сваю в землю. Минимальная глубина составляет 1,5 метра. Если грунт состоит из глины и суглинка, продолжайте ввинчивание в твердый грунт.

Заключительная работа

Высота над землей должна соответствовать проектным расчетам. Может быть иначе, если участок имеет склоны, холмы. Поэтому фундаменты такого типа не требуют предварительного выравнивания грунта. Самое главное — убедиться, что верхний край всех труб находится на одном уровне (контролируется с помощью строительного лазерного уровня).

После установки свай в их полость заливается бетон марки М300. Для приготовления 1 м3 возьмите:

После застывания раствора к вершине каждой сваи приваривается оголовок. Он имеет цилиндрическое основание с квадратной «крышкой». К сваям крепится стяжной ремень. Она изготавливается из любого материала в зависимости от самой конструкции: двутавровая балка, швеллер, брус, железобетонная плита.

Какие ростверки существуют

Существует три основных типа облицовки:

• Деревянный. Используется брус 150 : 200 мм или 200 : 200 мм. Иногда вместо цельного массива древесины используется пачка обрезных досок толщиной 50 мм и шириной 200 мм. Этот вариант позволяет избежать глубоких трещин и болтов, которые часто встречаются в этом материале. Балки устанавливаются на головки и закрепляются лестницами и шурупами. Они соединяются друг с другом с помощью прокладки из джута в полдерева.
• Металл. Металлические стойки устанавливаются на балку, рельс или уголок и прочно соединяются сваркой с дополнительным креплением болтовыми соединениями. В случае швеллера не используют оклад, укладывая свернутую полосу непосредственно на металлические трубы (винтовые сваи).
• Армированный бетон. Это почти полный аналог мелкозаглубленного ленточного фундамента, только устанавливается не в траншею с фундаментом на земле, а точечно на верхушки свай. В этом случае лента заливается с жестким соединением арматуры и каркаса сваи, что делает все элементы единой бетонной отливкой. Железобетонный фундамент способен выдерживать максимальные нагрузки, не гниет и не подвергается коррозии, обеспечивая длительный срок службы.

Ремонт фундамента из винтовых свай

Любой фундамент, каким бы совершенным он ни был, как бы хорошо ни соблюдалась технология его возведения, может дать сбой. То же самое может произойти и с фундаментом нашего деревянного дома. Это означает, что его необходимо отремонтировать.

И именно здесь становится очевидным огромное преимущество фундамента на винтовых сваях. Если другой тип фундамента, подходящий для строительства деревянного дома, ленточный фундамент, может потребовать специфических работ по усилению, то при установке винтового фундамента сложность работ значительно снижается.

Для ремонта винтового свайного фундамента по-прежнему требуется специальное оборудование. Процедура подготовки фундамента к ремонтным работам проще, если в доме есть подвал. Подвал позволяет получить доступ без нарушения самой конструкции и с минимальными усилиями. Если подвала нет, вам придется использовать специальную технику для подъема конструкции, чтобы можно было добраться до свай. В качестве альтернативы можно просто демонтировать пол и укрепить требуемый участок. Это можно сделать, если вы точно знаете, какая свая неисправна и каковы ее параметры. В других случаях вам придется значительно углубиться в сам фундамент.

Для проведения ремонтных работ необходимо определить характер дефекта. Это могут быть просадки свай, дефекты свай, дефекты перекрытий и так далее. Чтобы определить точную причину, необходимо обнажить фундамент. Для этого удаляется изоляционный слой и плита. Затем, при необходимости, замените сваю, засыпьте почву или произведите другие ремонтные работы.

Распространенной проблемой при использовании винтовых свай в песчаных почвах является повреждение или смещение грунта. В этом случае сваи должны быть усилены арматурой и бетоном. Шатающуюся или смещенную сваю можно увидеть визуально, а чтобы выяснить точную природу проблемы, необходимо углубиться в бетонные недра. Возможно, потребуется изменить форму.

Отдельным и редким случаем является смещение самого фундамента. Это может произойти при значительном смещении почвы или при ее заболачивании. В этом случае всю конструкцию придется снести и построить с нуля. Проконсультируйтесь с геологом, если это произойдет, возможно, вам придется перенести дом.

Вообще говоря, винтовой свайный фундамент очень прочный и надежный, он долговечен и в большинстве случаев не нуждается в ремонте. Это связано с особенностями его конструкции — сваи заходят на глубину более полутора метров, прочно закрепляясь в грунте. Сваи обеспечивают не только надежность конструкции, но и определенную степень маневренности (они позволяют фундаменту оставаться стабильным при движении грунта).

А чтобы фундамент был прочным и не требовал ремонта, важно соблюдать технологию его возведения и начинать строительство в теплое время года.