Расскажем все про винтовые сваи.
Оглавление
Все про сваи
Фундамент – одна из самых сложных и дорогостоящих конструктивных частей здания. Процесс создания длительный и непростой. Очень важно ответственно подойти к процессу его конструирования, ведь именно на фундамент приходится вся нагрузка от стен, перекрытий, крыши. Закладка фундамента происходит с применением деревянных, кирпичных, бетонных и железобетонных изделий.
Но наибольшее распространение получили винтовые сваи. Их используют во время строительства загородных домов, коттеджей и других сооружений. Стержни обладают отменной механической прочностью, анкерным типом фиксации, они доступные и относительно недорогие. За счет высоких характеристик и эксплуатационных особенностей винтовая свая позволяет создавать для каркасных домов надежное основание. Положительные качества и достоинства фундамента на винтовых сваях успели положительно оценить многие застройщики.
Из чего состоит винтовая свая
Винтовая свая – один из видов фундаментных свай, заглубление которой происходит путем ввинчивания металлического изделия вглубь земли. Это одно из главных отличий такого типа изделия, пришедшее на смену традиционным видам свай, которые ранее забивали. Конструктивно металлическое изделие состоит из ствола и винтовой несущей лопасти, расположенной на конце.
Именно благодаря последней конструктивной составляющей винтовую сваю ввинчивают, а не забивают. Кроме лопасти имеется верхней оголовок, технологическое отверстие для постановки металлоизделия в землю, также не обходится свая и без антикоррозийного покрытия, которое защищает металлическую поверхность от образования ржавчины и скорого разрушения.
Погружение металлоизделия происходит разными способами: это может быть как ручной способ, так и механический с использованием спецтехники. Также для решения поставленной задачи часто задействуют редуктор. Установленные сваи в верхней части объединяют специальной обвязкой. Так удается создать монолитную конструкцию, а вместе с этой конструкцией и винтовой фундамент.
Такой тип фундамента станет прочной основой любого здания и сооружения, но чаще всего технологию применяют в строительстве:
- малоэтажных домов;
- промышленных построек;
- торговых сооружений;
- быстровозводимых модульных конструкций;
- теплиц, бытовок, ангаров.
Кроме винтового есть и другие виды фундаментов – ленточный, столбчатый. Однако за счет невысоких затрат на строительство, благодаря прочности и надежности такой тип основания получил широкое распространение, продолжает успешно конкурировать и вытеснять из строительства другие типы конструкций.
Схема винтовой сваи
Тип наконечника
С целью облегчения процесса установки металлоизделия в землю его оснащают специальным наконечником. Он может быть изготовлен сварным или литым способом. Литые наконечники более сложные в производстве, стоят дороже, их применяют в тех случаях, когда конструирование фундамента происходит на плотном грунте. Например, без сваи с литым наконечником не обойтись во время строительства зданий на вечномерзлом грунте.
Число и размер лопастей
Еще одна важная характеристика металлической сваи – количество лопастей. Изделия могут быть одно и многолопастными. Возможно наличие даже шести лопастей на одном металлическом стержне. Однолопастные стержни оптимально подходят для строительства фундамента на плотном грунте с малой подвижностью.
Многолопастные более универсальные, поскольку они более устойчивы к разным нагрузкам – горизонтальным, выдергивающим, выдавливающим. Однако наибольший эффект от их эксплуатации можно получить в том случае, если металлоизделия будут подобраны с оптимальным числом лопастей, установлены на допустимом расстоянии друг от друга, а также смонтированы под правильным углом.
Другая важная характеристика – размер лопастей. По этому параметру они делятся на несколько категорий: бывают широколопастные, в которых диаметр стержня больше диаметра стержня минимум в 1,5 раза и узколопастые. Поскольку площадь опирания первых значительно больше, они эффективны для применения в слабых грунтах. Вторые же предназначены для мерзлой земли, для установки в плотном грунте.
Толщина металла
Во время выбор и покупки металлических стержней важно обращать внимание и на толщину металла. Она определяет толщину стенок, и расчет этого значения должен быть точным. Он основан на не только на предполагаемой величине нагрузки на сваю, но и на особенностях эксплуатации. В результате воздействия влаги на поверхности металла развивается коррозия, что уменьшает срок эксплуатации винтовых свай.
Большая часть производимых в нашей стране свай имеет толщину стенок в диапазоне 3-4 мм. При этом для их производства зачастую используют сварные трубы. Но важно брать во внимание не только толщину стенки, но и толщину металла лопастей. При возведении легких или временных объектов рационально использовать сваи, у которых толщина лопастей как минимум 5 мм. Если же это его серьезное сооружение, которое рассчитано на продолжительную и интенсивную эксплуатацию, то этот параметр должен соответствовать уже международным требованиям – толщина от 9,5 до 12,5 мм.
Антикоррозионное покрытие
Если предполагается эксплуатация металлоизделий в агрессивных условиях, недостаточно установить стержни с толстой стенкой. Также они должны быть защищены антикоррозионным покрытием. Оно предотвращает быстрое появление ржавчины и разрушение сваи. В качестве антикоррозионного покрытия зачастую применяют оцинковку или специальный слой полимерного материала. По международным требованиям полимерный слой не должен быть менее 400 мкм.
Достоинства технологии
Свайно-винтовое основание здания имеет свои преимущества, которые уже успели оценить все застройщики. Если ваш дом выполнен по такой технологии, то со временем не составит труда сделать пристройку к нему. Это особенно выгодно в тех случаях, когда во время планировки были допущены просчеты или изначально не было денежных средств на строительство дома нужной площади.
Перечислим основные преимущества:
- Скорость монтажа. Одним из главных плюсов технологии возведения фундамента на винтовых сваях – это оперативное строение. Именно за скорость установки высоко ценят стержни, устанавливаемые в землю для последующей их обвязки. Сразу же после окончания установки она готова для ввода в эксплуатацию. Строительный объект не будет простаивать, даже если нужно выполнить бетонирование внутреннего просвета, то без этого можно обойтись, поскольку нагрузка воспринимается стальной оболочкой.
- Комфорт, легкость установки. Немаловажен и тот факт, что винтовые сваи ввинчивают в землю с низким уровнем шума, другое дело, когда их забивают. В последнем случае речь о тишине не идет. Также не стоит забывать о вибрационной составляющей, которая непременно возникает по причине силового воздействия на металлоизделие. Возникающие вибрации способны нанести вред рядом стоящим зданиям. Бесшумная работа – то, что особенно важно в ряде случаев.
- Стоимость. Другим важным преимуществом свайно-винтового фундамента является его стоимость. Снижение затрат на проведение земельных работ позволяет значительно снизить расходы, возникающие в момент закупки строительных материалов и обустройства конструкции. Одним словом – такой вид основания здания обходится дешевле, чем сооружение других видов железобетонной конструкции.
- Стойкость. Лопасти позволяют устанавливать сваи на неровных поверхностях, причем они без проблем смогут переносить высокие нагрузки, даже в том случае, если они смонтированы под значительным углом.
- Не нужно извлекать много грунта. Так как потребности в большом объеме грунта отсутствует, выполнить стройку можно в любом месте, включая рядом с уже существующими строениями.
- Универсальность. Еще один плюс использования винтовых свай заключается в их универсальности. Они могут быть применимы в регионе с любым температурным диапазоном. Также они не бояться подъема грунтовых вод, отличаются стойкостью перед набуханием грунта, это значит, что предварительно не нужно проводить осушительные работы.
- Возможность повторного использования. Немаловажно плюс винтовых свай – они могут повторно использоваться спустя время. Фактически это означает, что как только временная постройка выполнила свои функциональные задачи, она может быть разобрана, а металлические стержни повторно использованы, но уже на другом объекте. Однако эта особенность свойственна тем металлическим стержням, которые изготовлены по всем международным стандартам. Ремонтопригодность также высоко ценится среди застройщиков.
Но стоит учитывать, что у винтовых стержней с лопастями есть и некоторые ограничения в применении. Например, допустимо их применение только в районах с нормальной сейсмической активностью. Перед проведением строительных работ желательно оценить электрическое сопротивление грунта. Оно должно быть меньше 10 Ом на метр. Это важно, ведь в противном случае из-за высокой скорости электрохимической коррозии сталь начнет разрушаться.
Ограничения в применении
Но сейсмически активные районы и грунты с высоким показателем электрического сопротивления – не единственное ограничение. Нельзя заглублять винтовые сваи в каменистые грунты: сюда относят отвалы шлака, полигоны, принимающие для дальнейшей утилизации строительного мусора.
Нельзя использовать стержни для установки в кислотный грунт, который вызывает скоротечную коррозию металла. На скалистых и каменистых местностях будет затруднительно выполнить завинчивание металлических изделий. То есть один из минусов свайно-винтовой конструкции – это ограниченная сфера применения.
Такая технология не позволяет выполнить строительство основания здания на любом типе грунта. При этом каждый стержень способен дать совершенно разный уровень усадки. Рационально устанавливать на свайно-винтовую основу деревянные постройки. Дерево считается достаточно стойким и пластичным материалом, способным выдержать неравномерное проседание.
Перед принятием решения о строительстве важно взвесить все преимущества и недостатки технологии в конкретном случае. Только после этого можно делать окончательное заключение о рациональности применения винтовых свай. У такого типа основания здания только положительные отзывы от строителей, инженеров, а также людей, которые проживают в возведенных зданиях. Но при этом важно, чтобы стройка была выполнена по всем правилам и в соответствии с требованиями конкретной технологии монтажа.
Правила выбора
Как правильно выбрать сваи? Этот вопрос, которым задается каждый человек, принявший решение построить дом или любое другое сооружение на подобном основании.
Выбор можно существенно упростить, если учесть следующий перечень критериев:
- тип здания – дом, баня, сауна, гараж, беседка;
- размер здания – чем больше по размерам возводимое сооружение, тем большей толщиной должны быть стенки сваи;
тип грунта – это один из самых важных критериев, его нельзя игнорировать, в зависимости от грунта часто и принимают то или иное решение.
Для точного понимания предстоящих финансовых затрат следует определиться с технологий завинчивания металлических изделий. Как уже было сказано, эта процедура может быть выполнена как ручным способом, так и при помощи спецтехники.
Если стержни большого диаметра, то изначально буровыми машинами делают скважины, а дальше вкручивают металлоизделие. Независимо от сложности проекта, выполнить подготовительные работы по обустройства основания здания можно в течение одного дня. То есть уже спустя 2-3 суток можно полностью сдать объект с готовым свайно-винтовым фундаментом.
Длина опор
В большинстве случаев длина опоры варьируется в пределах 2500-3500 см. От длины зависит то, насколько будет крепким и прочным фундаментное строение. Сегодня производители предлагают несколько вариантов винтовых стержней – начиная от небольших, и заканчивая габаритными металлоизделиями, которые могут вынести нагрузку в 12-14 тонн. Их задействуют в малоэтажном строительстве, когда здания строят из кирпича или газобетонных блоков.
Сфера применения
Использование свай в разных климатических условиях позволяет решать самые разные строительные задачи, возводить объекты на сложных земельных участках. Сегодня это один из самых часто используемых и универсальных строительных материалов. Без этих металлических стержней сложно представить строительство легких малоэтажных домов из кирпича и блоков. Активно используют в бытовом строительстве – различные бытовые и хозяйственные постройки очень часто построены на таком виде фундамента.
Низкая цена и доступная стоимость их установки в совокупности долговечностью конструкции, а также возможность оперативного строительства стала одной из главных причин широкого и повсеместного распространения подобных металлоизделий. Если поставлена задача возвести небольшой загородный дом или коттедж, который будет основан на дереве, кирпичной кладке или СИП-панелях, то свайно-винтовая технология строительства подойдет практически идеально.
Использование для строительства основания для деревянного сруба винтовых свай – популярное современное решение.
- под баню;
- под каркасный дом;
- под каркасно-щитовой дом;
- под модульный дом;
- под террасу;
- для хозблока;
- фундамент для опор ЛЭП;
- фундамент опор контактных сетей;
- подъем дома;
- укрепление фундамента;
- ремонт фундамента винтовыми сваями;
- причалы и пирсы.
Эти изделия, как уже было сказано, благодаря доступности, приемлемой стоимости, легкости монтажа продолжают распространяться в строительной сфере, заменяя некоторые уже устаревшие решения и технологии.
Характеристики винтовых свай
Одним из ведущих производителей металлических изделий является «Екатеринбургский завод винтовых свай». Среди застройщиков и строительных организаций компания известна как надежный и проверенный изготовитель металлопродукции. Продукция завода способна выдержать до 80 тонн, а срок ее службы составляет более 80 лет.
Первое время изделия от Екатеринбургского завода применяли для строительства только легких и небольших строений. Но с развитием производства продукцию стали использовать и во время решения уже других задач. Сегодня также металлические стержни применяют в ходе возведения деревянных коттеджей, частных домов, также возможно использование металлоизделий в строительстве двухэтажных домов.
Одна из ключевых характеристик стержня – его устойчивость или другими словами несущая способность. Таким параметром определяют массу, которую способна выдержать винтовая свая. То есть, данной характеристикой можно выяснить, какой вес может вынести металлический стержень без потери первоначальных свойств. Нагрузку подбирают в соответствии с типом постройки и особенностями поверхности строительного участка.
Как точно рассчитать точное число стержней
Один из частых вопросов среди потребителей – как точно рассчитывать точное число стержней? Для подсчета точного числа необходимых изделий необходимо располагать рядом данных. Но сразу можно отметить, что решить задачу, а именно подсчитать точное количество металлических стержней, не так тяжело, как это может показаться на первый взгляд.
Как правило, определяют примерный вес построек, и число свай получают, разделив массу на несущую способность применяемых опор. В документе СНиП 2.01.07-85 приведены основные положения и дана точная методика подсчета нужного числа металлоизделий для конструирования фундамента.
На примере строительства жилого малоэтажного дома, в основании которого заложен свайно-винтовой фундамент рассмотрим порядок точного расчета:
- Рассчитывается вес строительных материалов, из которых построится дом.
- Рассчитывается снеговая нагрузка.
- Рассчитывается общий вес людей.
- Все значения складывают, число умножается на коэффициент прочности.
- Итоговое значение делят на несущую способность опор. Сваи расставляются на расстоянии от 2 до 3 м.
Производство винтовых свай не регламентируется ГОСТом, но основные и важные нормативные положения имеются.
Как происходит установка стержней
Стоимость работ по организации надежного и прочного основания дома зависит от целого ряда факторов, в первую очередь учитывают стоимость винтовых стержней в нужном объеме, далее подсчитывают цену на организацию свайных столбов, затраты на вкручивание и обвязки металлоизделий.
Бурение
Кроме расчета материалов для фундамента важно учесть специфику их применения, особенности использования. От этих критериев будет зависеть выбор конкретного типа металлопродукции. После того, как весь стройматериалы закуплены, можно приступать к строительным работам. Возможно проведение пробного бурения. Оно заключается в пробном погружении стержня в пробуренную скважину. С этой целью на место будущей закладки основания выезжает инженер-строитель с помощниками. Они выполняют пробное погружение винтовой сваи.
При этом получают ряд параметров:
- глубина, на которую промерзает грунт;
- тип почвы;
- есть ли твердые частицы в грунте;
- глубина залегания подземных вод;
- влажность почвы.
Как только эта информация была учтена специалистами компании, происходит разработка плана-схемы закладки фундамента. Пробное бурение выполняется не всегда. Если планируется возведение небольшого здания, в пробном бурении отсутствует необходимость.
При монтаже стержней важно соблюдать технологию, сваи нужно вкручивать на глубину, на которой произойдет их закрепление в твердом грунте. Длина опор рассчитывается на основании информации – следует знать, на какой глубине залегает твердый грунт, учесть уровень и характеристики грунтовых вод и то, как промерзает почва. Перед строительством правильнее всего будет заказать инженерно-геологическое изыскание.
Завинчивание
Выполнить задачу можно ручным или полумеханизированным способом. Для ручного закручивания свай потребуется смена рабочих, состоящая из 4-5 человек. Используя простые, но эффективные инструменты, они обеспечивают ввинчивание металлических стержней в грунт. Но при этом крайне важно следить, чтобы их погружение происходило строго под определенным углом.
Другой способ – задействовать ямобур. Это более дорогостоящий, но одновременно с этим и более эффективный способ. С помощью ямобура существенно повышается скорость выполнения работы. За рабочую смену можно закрутить до 80 опор. В некоторых случая используют специальные механизмы для завинчивания опор – сваекруты. Они позволяют работать быстрее, чем при ручном способе.
Ручная технология
Ручной монтаж свай целесообразен в том случае, когда использовать специализированную технику по ряду причин не представляется возможным. Также отказаться от спецтехники можно, если необходимо удешевить процесс изготовления фундамента. Но стоит учитывать, что сроки строительства при ручной технологии монтирования стержней увеличится
Приведем инструкцию по ручному закручиванию металлических изделий в почву:
- Для начала следует выкопать небольшую ямку (глубина 20-30 см), а по диаметру она должна быть не менее диаметра лопасти.
- Дальше сваю погружаются в скважину (наконечник должен быть устремлен строго вниз).
- После чего на вороток сваи устанавливают вороток, закрепляют небольшим ломом или специальным прутом.
- Дальше осуществляют вращение ломом, чтобы свая начала вкручиваться в грунт. С этой задачей сможет справиться даже один человек.
- После закрепления сваи в грунте, устанавливается два рычага, и начинается закручивание опоры. Для этого понадобится еще один человек.
- Теперь нужно измерить уровень, проверить как ровно входит свая, скорректировать, если это необходимо. На данном этапе нужно задействовать уже третьего человека.
- Когда свая войдет в пласт твердого грунта и закрепится, остаток трубы на поверхности нужно будет обрезать болгаркой.
- В конце сваю следует заполнить песчано-цементной смесью, надеть оголовок и приварить его.
Как видим, способ трудоемкий, проблематичный, но дешевый, доступный, поэтому его часто применяют с целью экономии денежных средств.
Полумеханизированная технология
Используя ямобуровую установку, можно в разы сократить временные потери на организацию фундамента. Построить фундамент, задействуя специальную буровую машину, гораздо быстрее, чем вручную. Однако условия не всегда позволяют использовать ее, например, отсутствуют подъездные пути, ведется реконструкция старого фундамента. Поэтому принятие решения о выборе наиболее рациональной и подходящей технологии установки свай основана на просчете всех условий, в которых будут происходить работы и строительство дома. После окончания данного этапа строительных работ следует заливка бетоном.
Обвязка
С той целью, чтобы получить монолитную конструкцию монолитного фундамента, осуществляют такое мероприятие, как обвязка. Обвязать металлоизделия можно при помощи швеллеров, профильной трубы. Как только обвязка завершена, то и работы по возведению основания дома можно считать завершенными. Дальше можно переходить с другим строительным работам, которые осуществляют непосредственно перед вводом здания в эксплуатацию.
Полезные советы и нюансы
Чтобы не допустить ошибок и просчетов, важно ознакомиться с полезными советами и рекомендациями, которые помогут избежать типовых ошибок:
- На практике может произойти так, что свая, которую ввинчивали в твердый грунт, застопорилась. Нужно посчитать, на какой глубине она находится, и если на глубине больше одного метра, то верхушку можно обрезать и оставить все так, как есть. Но другое дело, когда это угловая свая. Дело в том, что на углах дома сваи должны войти на полную глубину, это самые важные участки.
- Нужно обеспечить условие, чтобы до заливки бетоном внутри трубы не оказалась вода. Если в трубе окажется влага, в мороз она сможет разорвать металл или ослабить бетонный раствор.
- Не нужно заполнять трубу до самого верха раствором из бетона. Оставьте в верхней части 15-20 см пустого пространства и заполните его сухой цементно-песчаной смесью. Смесь впитает влагу из бетона и затвердеет.
Следуя этим простым рекомендациям, можно сохранить немало времени и денежных средств.
Заказать проектирование фундамента
Закажите монтаж свайно-винтового фундамента в нашей компании. Услуги завода в Екатеринбурге предполагают не только монтаж металлоконструкции, но и проектирование основания, точный расчет нужного количества материала.
Сотрудничаем со всеми клиентами, профессиональным застройщикам предлагаем оптовые цены на стройматериалы, точные расценки можно узнать у менеджера. Если же вы рассчитываете фундамент для своего индивидуального жилищного строительства, то при расчете учитывайте не только цену самой сваи. Цену с монтажом на каждую сваю и итоговую смету будут составлять несколько пунктов.
Окончательная стоимость услуги зависит не только от затрат на покупку металлических стержней, но и из инженерных изысканий, транспортных расходов, связанных с доставкой свай в нужном объеме на строительный объект. В ряде случаев сделать это не так просто.
Наша компания гарантирует высокое качество продукции и выполненных работ по установке свай и возведению фундамента. Наши сваи, при монтаже усилиями наших мастеров, прослужат более 100 лет.