Строительство Севастополь

Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников

 

Виды винтовых свай для фундамента. Винтовые фундаментные сваи


Винтовые фундаментные сваи

Любое здание возводится на крепкий и надежный фундамент. От правильности выбора типа зависит не только надежность всего строения, но и смета на его постройку. Сваи винтовые во многих строительства вариантах являются отличной альтернативой забивным или буронабивным аналогам.

Впервые данный вид сваи получил патент в 1838 году в Великобритании. В России же винтовые изделия не использовались до революции. Первое строительство фундаментов с применением винтовой сваи началось во времена освоения территорий вечной мерзлоты. На сегодняшний момент фундаменты из свайно-винтовых элементов широко используются при индивидуальном строительстве. Причиной столь частого использования винтовых фундаментных свай – простота и быстрые сроки закладки.

Чтобы ответить на вопрос, как выбрать винтовые сваи для фундамента, необходимо понять, как устроены эти изделия, какими достоинствами и недостатками обладают и какими видами представлены на рынке сегодня.

Что представляют собой сваи винтовые

Сваи – это металлические трубы, оснащенные на конце винтом. Стенки изделия довольно толстые. Благодаря винтовым лопастям, свая входит в грунт и закрепляется там, таким образом, конструкция не может быть выдернута из земли или смещена. Существуют следующие виды винтовых свай:

  1. С литым наконечником – это цельные стальные конструкции, состоящие из трубы и наконечника. Производят их по стандартным параметрам в формах. Стоимость из выше, однако, они обладают повышенным показателем прочности и долготой эксплуатации.
  2. Со сварным наконечником – это труба из металла, которая заострена внизу. На заостренный конец навариваются лопасти, вырезанные из металла. Наконечники всегда покрывают составом против коррозии.

Защищают сваи от воздействия коррозии в процессе эксплуатации слои цинкового состава. Оцинкованные винтовые сваи способны служить сроком до ста лет и даже больше, все зависит от способа нанесения слоев цинка, которых существует два:

  • Горячий способ – свая погружается в ванну с цинковым составом температурой от 400 до 500 градусов по Цельсию и выдерживается там до окончания протекания химической реакции;
  • холодный способ – заключается в покрытии габаритных изделий красками, в которых содержится цинк. Такие изделия имеют меньший срок защиты поверхности металла от коррозии, однако, он дешевле.

Достоинства винтовых свайных изделий

  1. Планировка пространства и пути подъезда к строительной площадке не требуются.
  2. Сезонность погодных условий и географическое расположение территории не влияют на проведение работ. Винтовые опоры для фундамента можно вкручивать и в болотистые участки, и в мерзлоту.
  3. Быстрота устройства свайно-винтовых фундаментов.
  4. Усадка фундаментного слоя не требуется, начинать работы по возведению здания можно сразу же.
  5. Возможность извлечения свайных столбов из земли и повторного использования.

Недостатки конструкций

  1. Ограничение эксплуатационного срока: во влажных грунтах сваи прослужат около 50 лет.
  2. Строительство капитального многоэтажного здания на фундаменте из винтовых конструкций невозможно.
  3. В отличие от забивных свай, винтовые стоят в среднем от 10 до 30% дороже.
  4. Обустройство цоколя при использовании винтовых свай не допустимо, так как контакт конструкций с грунтом будет нарушен.
  5. Монтаж винтовых изделий требует предварительных геологических экспертиз и исследований, расчетов. Для свайно-винтового фундамента проект и размеры постройки разрабатываются каждый раз индивидуально.

Вкручивающиеся сваи сегодня используют для строительства временных легких сборно-щитовых домов, бань из дерева, хозяйственных построек, навесов, заборов и распашных ворот.

Удобно выстаивать сооружения на фундаменте из винтовых элементов, когда участок имеет рвы и уклоны, уровень влажности в почве повышен, если вблизи есть метро или тоннель, а также в зонах с торфяными пластами и уже обустроенным ландшафтом.

Выбор винтовых конструкций

Выбираются винтовые элементы для фундамента, исходя их несущей способности элементов. На данный параметр влияет следующий фактор – диаметр сваи:

  • 5,7 см – их выбираем для легких заборных конструкций;
  • 7,6 см – для деревянных заборов, конструкций из «профлиста», под фундамент для легких хозяйственных построек;
  • 8,9 см – для возведения тяжелых заборов и одноэтажных каркасных построек;
  • 10,8 см – подходит для постройки домов в два этажа из облегченного камня, дерева.

Однолопастные винтовые элементы

Длина свайного элемента зависит от типа грунтового слоя, глубины, на которую свая будет вкручиваться и глубины промерзания.

Также винтовые опоры различаются по типу наконечника. Для первого варианта с наконечником диаметром от 300 до 400 мм и длиной конструкции от 4 до 16 м, допустимы вечномерзлые грунты, песчаники и плотные суглинки. Расстояние между соседними такими сваями при монтаже составляет 4 метра. Для обычных грунтов и монтажа легких построек подойдут изделия с длиной от 2, до 15 м и диаметром с «пятою» 500 мм. Шаг между элементами – 2, 5 метра. А вот изделия с широкой пятою в 850 мм подходят для использования на рыхлых и плывущих участках. Расстояние между ними составляет 3 метра.

Монтаж винтовых свайных элементов

Прежде, чем закрутить хотя бы одну сваю в грунт, необходимо сделать расчет винтовых элементов. Осуществляется он в следующей последовательности:

  1. Выясняются параметры грунта. Для этого проводят геологические и инженерные исследования. По итогам становятся известны показатель несущей способности грунта, плотность, и химические характеристики.
  2. Определятся нагрузки: вес постройки, динамические нагрузки.
  3. Составляется предварительная схема, где отмечены размеры и места размещения винтовых элементов.
  4. Через специальную программу пропускаются все предварительные расчеты и данные, вследствие чего все показатели уточняются и подгоняются под природные условия.
  5. Составляются строительные чертежи местности, где будут размещены сваи.

Монтаж вкручиваемых свайных элементов можно осуществлять двумя способами.

  1. Ручной способ. Чтобы закрутить опору самостоятельно, нужно начала буром проделывают скважину, глубина которой должна составлять не менее 12 метров. Затем свайный элемент вставляют в репер и с помощью отвеса выравнивают в вертикально направлении. В отверстия на свае продевают лом, с двух сторон которого встают два человека. Очень медленно, постоянно контролируя вертикаль, вкручивается каждая винтовая деталь, пока не дойдет до отметки штатной глубины.Допустимый угол перекоса при ручном закручивании составляет 2 градуса.
  2. Механический способ. Чаще всего для вкручивания используют мини — экскаваторы. Если же элементы имеют большие размеры, то здесь необходима большегрузная техника. На погружение одной сваи у такой техники уходит примерно 3 – 10 минут. Вертикаль выравнивается автоматически.Подобрать лучший вариант вкручиваемых свайных элементов для строительства того или иного типа здания, помогут профессиональные продавцы — консультанты.

fundamentx.ru

Винтовые сваи | Дачный сезон

Первое, с чего начинается стройка, ­ это фундамент. Как правило, будущий домовладелец решает этот вопрос довольно просто: изучает, как устроены фундаменты у соседей, и выбирает оптимальный для себя вариант.

 

Наиболее популярные из фундаментов ­ ленточные и столбчатые. При этом считается, что самым надёжным является ленточный фундамент, хотя это и небесспорно. Довольно часто можно видеть треснувшие «монолиты», особенно весной. А если обратить внимание на давно известный, но редко применяемый на практике фундамент на винтовых сваях?

 

Забытая технология

 

История винтовых свай началась почти два столетия назад. Такие сваи применя­ли прежде всего в таких ответственных конструкциях, как маяки, мосты, причалы, мачты освещений, опоры ЛЭП, вышки-ретрансляторы сотовой связи, так как они не только прочны, но и весьма долговечны. И тому есть подтверждение.

 

Например, старейший причал на винтовых сваях простоял в морской воде в Санкт-Петербурге почти полтора века и был демонтирован только после ухода береговой линии из-за снижения уровня воды в заливе. Сейчас винтовые наконечники этих свай хранятся в музеях города.

 

Надо заметить, что в России подобные сваи в основном использовались военными, для которых решающее значение имеют сжатые сроки монтажа-демонтажа фундамента для быстрого развертывания или смены позиций. Однако современный российский опыт использования винтовых свай в качестве фундаментных опор индивидуального дома не превышает десяти лет. Ни один фундамент, пусть даже за этот короткий срок, не потерял своих несущих свойств из-за коррозии металла.

 

Анкерный эффект сваи

Винтовая свая представляет собой двухметровую стальную трубу с заострённым наконечником диаметром 48-219 мм и стенками толщиной 4-5 мм. На наконечник по спирали приваривают лопасти из листовой стали толщиной 4­-10 мм. Диаметр сваи по лопастям может быть от 150 до 300 мм и более. Наиболее популярна свая 108 мм с лопастью 300 мм. В принципе -­ это большой «саморез», который ввинчивают в грунт.

 

Следует отметить, что и диаметры, и размеры свай по длине могут изменяться в зависимости от характера постройки или её назначения (фундамент для беседки, столбы для забора, перголы и др.).

 

На фото показаны сваи без наконечников -­ упрощённые, со скошенными концами. Они дешевле, но закручивать их в грунт труднее. Кстати, наконечники могут быть и литыми ­- все зависит от технологических возможностей производителей свай. И как бы красиво ни выглядели крашеные сваи, лучше выбрать оцинкованные -­ они более устойчивы к коррозии и послужат дольше.

 

При ввинчивании сваи лопасти уплотняют грунт. Это приводит к тому, что даже слабые грунты увеличивают несущую способность. Обычно одна свая выдерживает от 4 до 9 тонн как сжимающей, так и выталкивающей нагрузки практически в любых грунтах. То есть ввинченная в грунт свая выполняет функцию анкера, что важно для неподвижной фундаментной точки опоры. Такой фундамент обеспечивает устойчивость и долговечность здания.

 

Преимущества винтовых свай

На сегодняшний день фундаменты на винтовых сваях оказались востребованы, особенно в загородном строительстве. Они имеют ряд преимуществ по сравнению с другими видами фундаментов.

 

Во­-первых, обычно при строительстве дома сметная стоимость фундамента составляет не менее 25-­З0% от общих затрат, а с использованием винтовых свай затраты серьёзно снижаются.

 

Во-вторых, сроки возведения фундамента снижаются с З­-4 недель до 1-­2 дней! Более того, работу со сваями без снижения качества фундамента можно производить и зимой.

 

В-третьих, такой фундамент годится для любых грунтов, как состоящих из водонасыщенных глин, так и суглинков, супесей, мелких и пылеватых песков, а также торфяников и илов. Применять винтовые сваи нельзя лишь при близком залегании скальных пород или бутового камня.

 

В­-четвёртых, винтовые сваи экономичны, позволяют полностью отказаться от земляных работ. Фундамент на них может быть возведён даже на уклоне и неочищенном от пней участке. Или, наоборот, ­ на ухоженном газоне, и без применения строительной техники. На винтовых сваях удобно пристраивать новые сооружения к уже построенным зданиям, домам и другим объектам.

 

В­-пятых, на винтовом фундаменте можно возводить дома из бруса, бревна (в том числе ­ оцилиндрованного), каркасные дома, а также дома из некоторых видов кирпича и газобетона. Винтовые фундаментные сваи удобны при строительстве любой постройки: бани, террасы, беседки, забора, моста, пристани для вашего катера.

 

Подготовка к работе

До начала возведения фундамента нужно определить необходимое количество свай, учитывая массу опирающегося строения, характер грунта и уровень грунтовых вод. Особенно важно для предварительного расчёта требуемого количества винтовых свай учесть конструктивные особенности возводимого на нём сооружения: этажность, планировку помещений, расположение оконных и дверных проёмов, схему несущих конструкций пола первого этажа, наличие лестниц, печи или камина.

 

Для строительства дома с размерами в плане 6х6 м для фундамента потребуется от 9 и более свай (диаметр=108 мм, длина=2,5 м), а для дома размерами 9х9 м — от 16 таких же свай. Несущая способность свай по результатам полевых испытаний зависит от грунта: в глинистых грунтах ­2-4 т, в супеси З­6 т, в песке ­6-9 т.

 

Под двухэтажный дом площадью 150 кв. метров обыч­но ввинчивают 20-25 свай. Винтовой фундамент дома получается с запасом по несущей способности. Если дом тяжелее 40 т, то сваи нужны большего диаметра и их делают по заказу.

 

Возведение винтового фундамента

Установку свай производят либо механическим способом ­ с помощью спецтехники, либо вручную. К сожалению машина С приспособлением для ввинчивания свай не всегда может подъехать к месту строительства. Нередки случаи, когда фундамент необходимо возвести на склоне, в лесу, либо на застроенном и ухоженном дачном участке. Первой завинчивают базовую сваю (как правило, угловую).

 

Для ручного завинчивания потребуется простейшая оснастка: лом и пара крепких труб длиной 2­З м. Лом вставляют в отверстие в верхней части сваи, а на него в качестве рычагов с двух сторон надевают трубы.

 

Некоторые умельцы готовят другие варианты приспособлений, например, ворот из трубы большего диаметра со сквозным отверстием или с приваренными скобами из арматуры, в которые продеваются и при вращении сваи упираются трубы-рычаги. Такое устройство позволяет работать рычагами в ограниченном пространстве, например, у забора, у старой постройки или среди деревьев.

 

Для вращения сваи пона­добятся 4 (лучше 5) работников, которые смогут приложить к рычагу усилие З00-­500 кг. Пятый работник нужен для контроля строго вертикального положения сваи при входе её в грунт. Последующие сваи ставят в соответствии с разметкой и планом устройства свайного фундамента с шагом 2-­З м с учётом устройства ростверков из деревянного бруса или бревна. В стандартных условиях заглубление сваи в грунт должно быть ниже зимнего промерзания (1,5 м в Московской области).

 

По завершении установки свай (на что уходит 1-­2 дня) их подрезают по уровню, ориентируясь по базовой свае. Если некоторые из свай оказываются ниже требуемого уровня, то к ним приваривают дополнительные трубы необходимой длины.

После выравнивания свай по высоте на них устанавливают оголовки, на которые укладывают обвязку из бруса или швеллера. В случае применения швеллера оголовки можно не ставить.

 

Если стены планируется возвести из кирпича или постройка будет весить не менее 40 тонн, то обвязку следует делать более мощной.

 

Делают железобетонную обвязку-основу. Для её отливки из досок сооружается опалубка ростверка, которую кладут на площадк­и оголовков. Внутрь укладывают арматуру, а затем заливают бетон.

Отделка цоколя

Чтобы дом не продувало ветром, и он не выглядел как «избушка на курьих ножках», сваи обычно обшивают ацеидом или аквапанелями. Обшивку можно отделать фасадными панелями, «диким камнем» или клинкером. Самым простым способом закрепления панелей на сваях является использование саморезов.

 

Однако чаще всего к сваям предварительно прикрепляют деревянные бруски, а к ним — панели. Очень важно, чтобы между низом панелей и отмосткой или грунтом оставался зазор в З-­4 см для вентиляции и во избежание повреждений при зимнем пучении промерзающей земли.

Вокруг цоколя необходимо устроить отмостку шириной не менее 70 см, выступающую за свес карниза крыши и имеющую уклон от стен здания. Отмостка необходима для того, чтобы отвести дождевую воду от свай и для защиты их антикоррозийного покрытия.

 

Специалисты утверждают, что при правильном изготовлении, надлежащей антикоррозийной защите и грамотном монтаже винтовая свая диаметром 108 мм и с толщиной стенки 4 мм прослужит не менее 100 лет. Понятно, что подтвердить или опровергнуть это заявление сейчас невозможно. Однако двухсотлетняя история применения винтовой сваи и отсутствие в секторе малоэтажного строительства в течение 10 лет каких-либо тревожных сигналов об интенсивной коррозии косвенно подтверждает надёжность винтового фундамента.

Следить за состоянием винтовых свай достаточно просто. Зона повышенного риска коррозии находится вблизи поверх­ности грунта. Периодическая ревизия состояния свай не представляет техниче­ской сложности.

 

Для того, чтобы уберечь от коррозии заrлу6лённые металлические сооруже­ния: ёмкости, трубопроводы, а также и сваи, существует надежный способ — ­катодная (активная или пассивная) защита. С её помощью винтовые сваи будут служить долгие годы.

 

 

dachseason.ru

Срок службы винтовых свай под фундамент

Винтовые сваи сегодня все чаще используются для строительства фундаментальных основ частных домов и при возведении более масштабных объектов промышленного назначения. Опоры этого типа испытывают огромные нагрузки и после окончания возведения постройки продолжают подвергаться разрушительному воздействию факторов внешней среды. Именно поэтому сейчас многих интересует, есть ли смысл использовать винтовые сваи или срок службы этих широко доступных строительных элементов слишком короткий?

Немного истории

Сваи винтового типа появились около 200 лет назад. Все это время они широко применялись при строительстве мостов, причалов, вышек, линий электропередач и многих других серьезных объектов. Существует немало доказательств того, что срок службы винтовых свай может доходить до 150 лет. Например, до сих пор не разрушился причал, который стоит в морской воде на аналогичных опорах уже более полутора веков.

Есть целые музеи, где посетители могут лично рассмотреть наконечники самых первых винтовых свай. Однако это все не означает, что металлические конструкции прослужат вечно. Отрицательные отзывы о сроке службы винтовых свай вполне оправданы, так как изготовленные кустарным методом опоры действительно довольно быстро разрушаются. Технология изготовления строительных конструкций отличается массой нюансов и особенностей. Если производственные нормативы были нарушены, то готовые сваи не прослужат и трети заявленного срока. Поэтому очень важно обращать внимание на эти тонкости при выборе конструкций для фундамента.

Срок службы по ГОСТ

Согласно государственным нормативам срок службы винтовых свай составляет от 60 до 120 лет. Также в ГОСТ указываются следующие данные:

  • Электромеханическая коррозия металла в грунте развивается со скоростью от 0,02 до 0,05 мм в год.
  • Толщина стенок винта и самой опоры составляет не менее 5-6 мм.
  • Стенки труб истлевают со скоростью 5 мм/0,5=100 лет.

Кроме того, сваи покрываются специальными полимерными составами двухкомпонентного типа, которые сохраняют свои свойства на протяжении 7-15 лет. Это позволяет увеличить срок службы винтовых свай под фундамент. Если в процессе изготовления опор были нарушены эти условия, то изделия будут менее надежными и долговечными.

Есть ли разница между литыми винтовыми и сварными наконечниками свай

Существенных различий между такими изделиями нет. Литые наконечники изготавливают из стандартной стали с маркировкой 35Л. Главное отличие этих элементов опор заключается в том, что винтовые линии не привариваются к свайным конусам, а сразу отливаются вместе с ними. Однако мало кто знает, что на самом деле литые наконечники привариваются к трубе. Это означает, что при их использовании не получится избежать сварных швов.

Если говорить о недостатках литых наконечников, то при их производстве необходимо контролировать уровень качества литься. Кроме того, их изготовление невозможно без использования ультразвуковой аппаратуры. Дело в том, что в материале, из которого производится изделие, могут оказать мелкие трещины, поры и пустоты, которые значительно понизят прочностные характеристики и срок службы винтовых свай.

Сварные наконечники можно проверить самостоятельно, так как даже при визуальном осмотре становится возможным оценить качество производства изделий. Сваи с литыми линиями стоят почти на 25% дешевле.

Есть ли разница между окрашенными и оцинкованными наконечниками свай

Главное отличие заключается в сопротивлении к коррозии. Согласно многочисленным отзывам, срок службы винтовых свай, обработанных лакокрасочным материалом, значительно ниже из-за влияния агрессивной среды. Защитного покрытия хватает максимум на 15 лет, после чего металлические изделия начинают довольно быстро покрываться ржавчиной.

Сваи, прошедшие процедуру горячего цинкования, не подвергаются коррозии на протяжении 40-50 лет. Однако все зависит от агрессивности грунта. Благодаря методу горячего цинкования, на поверхности свай образуется слой толщиной в 0,2 мм, который не истирается на протяжении долгого периода времени. Кроме того, защитный слой из цинка не сотрется в процессе завинчивания опоры.

Также стоит обратить внимание на стоимость изделий. Опоры, прошедшие горячее цинкование, обойдутся на 25% дороже изделий, обработанных лакокрасочным материалом.

Что влияет на снижение долговечности

Срок службы фундамента на винтовых сваях может значительно сократиться из-за следующих факторов:

  • Воздействие подвижных почв. В обычных условиях грунт оказывает минимальное влияние на винтовые сваи. Однако если речь идет об экстремальных условиях и повышенной подвижности грунта, то это может сказаться на эксплуатационных характеристиках опор.
  • Термическое воздействие. Из-за сезонных температурных колебаний металл постоянно сужается и расширяется, его структура нарушается. Несущая способность опор значительно снижается, так как в материале появляются трещины и поры. При использовании качественных свай, количество циклов заморозки и разморозки которых хватает на срок до 120 лет, подобного не происходит.
  • Химическая коррозия. Если в почве превышен уровень кислотности, то ржавчина на сваях будет распространяться намного быстрее.
  • Электромеханическая коррозия. Подобные повреждения возникают при сильном окислении свай из-за блуждающих токов, которые могут входить в состав грунта. Чаще всего от электромеханической коррозии страдают опоры, расположенные неподалеку от подземных кабелей или различных промышленных объектов.

Как увеличить срок службы винтовых свай

Существует несколько способов, которые помогут продлить «жизнь» фундамента, установленного на опоры этого типа:

  1. Использовать сваи с утолщенными стенками. Каждый миллиметр металла увеличивает срок службы приблизительно на 15 лет.
  2. Использовать опоры, изготовленные только из легированной стали. Сваи должны быть обработаны специальными составами, предотвращающими химическую коррозию.
  3. Если изделия не защищены от ржавчины, необходимо самостоятельно покрыть их антикоррозийными составами.
  4. Произвести бетонирование внутреннего ствола. Благодаря этой процедуре можно защитить конструкцию от попадания влаги и повысить несущую способность опоры.

В процессе монтажа свай не рекомендуется использовать ударное оборудование. Это позволит сохранить структуру изделий и увеличить срок их эксплуатации. Если монтаж свай производился в соответствии с регламентом, то опоры прослужат до 100 лет.

Преимущества винтовых свай

Несмотря на проблемы, которые могут возникнуть при эксплуатации опор этого типа, их по-прежнему очень часто используют для возведения фундаментов и строительства других конструкций. Это объясняется следующими преимуществами винтовых свай:

  • Основание среднего размера можно возвести за максимально короткий срок (не более 1-2 дней).
  • Стоимость фундамента уменьшается практически в два раза, благодаря чему строительство всего сооружения обойдется намного дешевле.
  • Винтовые сваи оптимально подходят для использования на неустойчивых грунтах.

Подводя итоги

Зная правду о сроках службы винтовых свай, можно построить долговечный, надежный и прочный фундамент за короткий срок времени. Главное условие – соблюдение технологического процесса изготовления опор и правильный монтаж изделий.

fb.ru