Особенности винтовых свай и самостоятельный монтаж

Индивидуальные застройщики все чаще устанавливают дома, хозяйственные постройки, ворота и ограды на свайно-винтовое основание.

Как установить винтовые сваи своими руками

Считается, что монтаж винтовых свай, это технологически сложная работа. Что для её выполнения нужны особые знания и дорогостоящая техника. Так ли это?

Если разбить все работы поэтапно, то получится следующая картина:

  • Сначала производится расчёт фундамента на винтовых сваях. Для этого необходимо выполнить геолого-исследовательские работы. Согласно СНиП «Свайные фундаменты», для фундамента, например, дома из сэндвич-панелей в 150 м2, берётся нагрузка в 70 тн, хотя вес такого дома 25-30 тн. Исходя из характеристик несущей способности (они есть у каждого производителя) и результата геологических изысканий, подбирается типоразмер свай, и рассчитывается их количество, сообразуясь с данными СНиП. Длина сваи берётся с учётом глубины промерзания грунта.
  • Необходимо произвести разметку  поля. Для этого, план здания разделяют на прямоугольники, и соблюдают погрешность в 1-2 см, как по диагонали, так и по габаритам.
  • Монтаж винтовых свай своими руками начинаем с углов. Это будут реперные точки для разметки, согласно имеющегося  чертежа.
  • В требуемую точку устанавливаем сваю. Если она длиной до 2,5 м, то в специальное отверстие вставляем прут для завинчивания. Если же свая длиной от 2,5 м до 4 м, то используют удлинитель, и как рычаги — трубы с квадратным сечением 50х50 мм и длиной 3-3,5 метра. Их надевают на технологические «уши» удлинителя, а удлинитель надевают сверху, и скрепляют со сваей по соосным отверстиям.
  • Завинчивают сваю 3-4 человека. С помощью строительного уровня и отвеса, постоянно проверяется вертикальность. Отклонение от вертикальной оси допустимо в 1-2 градуса.
  • После окончания работ, когда сваи завинчены на расчётную глубину (но не менее 1,5 м), с помощью оптического дальномера производится промер высот свайного поля по горизонтали, и обрезка по одному уровню угловой шлифмашиной.
  • После этого, заливаем в сваи раствор бетона. Это укрепляет их, убирает воздух и повышает антикоррозийность внутри тела.
  • Как только бетон застынет, привариваем оголовники. Затем с помощью швеллера (сваркой), или брёвен (шпильками или саморезами), получаем единую конструкцию свайно-винтового фундамента.
  • Все сварочные швы тщательно промазываем антикоррозийной мастикой.

В конце строительства, производят отделку свайного фундамента. По периметру дома закрепляют цокольный сайдинг, декоративные панели, и т.д., оставляя зазор между обшивкой и отмосткой.

Трудно самим выполнить свайный фундамент, или не очень – решать вам. Но в этой связи, следует упомянуть, что многие застройщики, которые нанимали вроде бы «специалистов», получили вместо желанного фундамента километр испорченных нерв.

Писали, что рабочие, вместо того, что бы ввинчивать сваи в грунт, рыли зачем-то ямы под них! Поэтому, желательно, перед тем, как кому-нибудь доверить это важное дело, поинтересоваться, какая технология выполнения работ принята у данной фирмы.

Полезное видео по теме:

Виды используемых свай

Свайные фундаменты различаются по нескольким параметрам. Определённый тип подходит для эксплуатации в конкретных условиях. Также от этого зависит стоимость обустройства фундамента, которая включает в себя требуемые стройматериалы и работу специализированной техники.

По используемым материалам

Сваи могут быть изготовлены из различных материалов. Для фундаментов под разные строения и сооружения используются сваи из дерева, металла, бетона и железобетона, а также комбинированные виды свай.

Последний тип считается одним из самых надёжных, так как разные материалы по-разному подвергаются коррозии, как следствие, дольше сохраняют свой первозданный вид и выполняют основные функции.

По методу погружения

Первое и основное различие свай – это использование полностью готовых единиц, которые опускаются в грунт и свай, требующих изготовления на месте. К первому виду относятся забивные, буроопускные и винтовые сваи. Ко второму –

буронабивные и комбинированные.

Забивные и буроопускные сваи чаще используются при возведении фундаментов в многоэтажном строительстве. Они представляют собой весьма объёмные бетонные или железобетонные балки. Цена на сами конструкции достаточно высокая, а для их установки требуется крупная строительная техника.

Аренда спецмашин при индивидуальном строительстве встанет в копеечку.

По несущим нагрузкам

Все сваи подразделяются на два основных типа:

  1. Сваи-стойки, которые проходят мягкие и ненадёжные слои грунта и, в конечном счёте, опираются на твёрдую породу.
  2. Сваи, которые остаются «висеть» в земле. Такие сваи используют в том случае, когда твёрдая порода находится на недосягаемой глубине или её просто нет, например, в условиях вечной мерзлоты, или на болотах и торфяниках.
Читайте также:  Как выполнить укладку керамогранита на пол кухни, своими руками

В первом случае вся несущая нагрузка, передаваемая от здания на фундамент, переходит на твёрдые слои породы, и здание, получается, под собой имеет надёжную опору.

Во втором случае действует иной принцип. Нагрузка распределяется равномерно на все сваи, а сваи удерживаются в грунте за счёт силы трения между поверхностями сваи и земли. И те и другие неплохо зарекомендовали себя и используются в строительстве на равных условиях.

Монтаж свай

Чтобы читатель мог заранее оценить свои силы и возможности, расскажем прежде о способах установки винтовых свай. В легких грунтах сваи длиной до 5 м можно заворачивать вручную. Для этого необходимы 3 человека: двое физически крепких и выносливых, а третий внимательный и с точным глазомером:

  1. Ручным буром делают реперную скважину глубиной не менее 1,2 м.
  2. Сваю вставляют в репер и отвесом выравнивают по вертикали.
  3. В технологические отверстия сваи продевают лом, а на его концы надевают отрезки трубы большего диаметра одинаковой длины не менее 5-6 м. Охватывать сваю хомутом с проушинами и пристраивать ворот сбоку нельзя, иначе сваю неминуемо перекосит! Ось сваи и ось ворота должны пересекаться!
  4. Сваю осторожно заворачивают, пока она не упрется в дно репера.
  5. Окончательно выверяют вертикальность сваи, поджимая ее плечами и руками.
  6. Заворачивают на штатную глубину; наблюдающий непрерывно контролирует вертикальность и подает команды буровикам, кому сильнее налечь, в какую сторону подать.

Допустимый перекос сваи длиной 5 м – 2 градуса. Чтобы закрутить ее с такой точностью на глазок, нужен довольно приличный опыт слаженной бригады. Особенно опасен случай, когда свая пойдет «не по резьбе», выровнять такую практически невозможно, а вывернуть обратно удается только с глубины не более 1,5 м в супеси или подзоле. Поэтому имеет смысл, прежде чем браться за фундамент, потренироваться где-то на задворках.

Примечание: о технологии монтажа собственно фундамента будет сказано далее.

Заворачивание винтовой сваи мини-экскаватором

Механическим способом сваи в индивидуальном строительстве заворачивают чаще всего мини-экскаватором со сваезаворачивателем, см. рис. Аренда или наем вместе с оператором такой машины стоят в несколько раз дешевле, чем «большой» спецтехники, а в обычные российские грунты он вгоняет сваю длиной до 12 м и диаметром до 159 мм. На заворачивание одной уходит 3-10 мин., смотря по грунту; вертикальность получается автоматически. Бортовая электроника некоторых моделей «мини-эков» может сопрягаться с лазерным нивелиром, так что и верхушки свай выйдут сразу в одну плоскость. В общем, оптимальный вариант.

Технология установки винтовых свай своими руками

Работы, как уже отмечалось, занимают немного времени, но требуют ответственного подхода и точности. Установить винтовые сваи для фундамента своими руками не составит труда, если под рукой есть необходимый инструмент и подручная помощь.

Приступать к работам можно в том случае, если были проведены соответствующие исследования площадки и составлен технический план работ. Далее намечаются точки, в которых будут устанавливаться сваи.

Практически все винтовые сваи имеют технологические отверстия. Они предназначены для ввинчивания в землю опорного элемента посредством лома или другого металлического прута. Таким образом можно сформировать рычаг, за счет которого будут производиться рабочие действия, заглубляющие сваю. Для упрощения процесса стоит предусмотреть трубу в качестве удлинения рычага – она надевается на обе стороны, упрощая задачи рабочих.

В одиночку строительство фундамента на винтовых сваях выполнить сложно, поэтому стоит заранее договориться с напарником. По крайней мере, внедрением стволов должны заниматься как минимум 2 человека. Один рабочий должен обеспечивать стабильность положения ствола относительно вертикали, а другой будет крутить рычаг. При этом желательно, чтобы ввинчивание производилось на освобожденной площадке для каждой из двух сторон. Это ускорит процесс.

Такая расстановка сил обычно позволяет вкручивать сваи со скоростью около 20 см за оборот. Это значит, что на погружение одного элемента уйдет порядка 15 минут. Но также следует учитывать и характеристики грунта. Та же каменистая почва может существенно затруднить операцию, требуя больших усилий.

Очень важно найти уровень, после которого можно завершать процесс ввинчивания. Оптимальным является пласт с промерзшей почвой – если он был достигнут, значит фундамент будет надежным и долговечным.

Проект бани на винтовых сваях

Самый неудачный путь в процессе выбора подходящей по размеру внутренней планировки – придумать свой собственный макет банного помещения или пытаться построить на сваях здание необычной сложной конфигурации. Баня, даже самая простая, собранная из профилированного бруса, — это сложный комплекс, который рассчитывают и подгоняют на практике к нужным размерам и характеристикам. Любая ошибка с обеспечением жесткости или устойчивости стен приведет к проседанию и разрыву межвенцовых стыков.

Читайте также:  Нижняя обвязка каркасного дома на столбчатом фундаменте и лаги пола

Поэтому даже самые закоренелые любители хорошей парилки для возведения бани на винтовых сваях своими руками предпочитают использовать типовой проект металлических опорах. В стандартную коробку на основании на винтах просто добавляют небольшие детали, например, используют свой пол и декоративную отделку стен.

Один из таких проектов приведен схеме и рисунке ниже.

Основные характеристики банной коробки на металлических винтовых сваях:

  • По проекту в планировке бани выделена просторная комната-гостиная площадью 9 м2. Этого достаточно для отдыха и даже для кратковременной ночевки;
  • Парное отделение бани сделано в размер 4,8 м2. Это оптимальная площадь парилки высотой 2,2 м;

Жесткое основание на винтовых сваях обеспечивает хорошую устойчивость бани, но делать сауну или парное отделение более высоким нет смысла, будет холодно и очень влажно. Нельзя и уменьшать высоту потолков, помещение получится тесным и душным.

Монтаж винтовых свай своими руками

Преимущества винтового фундамента

Основание под дом, полученное методом закручивания винтовых свай является надежным и прочным. Свая изготавливается из стальной трубы с заостренным концом и привариваемых лопаток. Это достаточно износостойкий и долговечный материал со специальным антикоррозийным покрытием, предотвращающим появление ржавчины.

Основными преимуществами фундамента являются:

  • Не требуется проведение трудоемких земляных работ с рытьем глубоких котлованов и траншей;
  • Монтаж винтовых свай может проводиться на любых поверхностях с достаточно не ровным рельефом;
  • Закладка фундамента возможна в любое время года;
  • Быстрота и простота процесса.

При завинчивании винтовых свай происходит значительное уплотнение грунта, что обеспечивает высокие показатели несущей способности фундамента.

Технология монтажных работ

Начинается строительство как обычно с подготовительных работ. Выбирается место под сооружение, рассчитывается количество свай, расстояние между ними и с помощью колышек отмечаются места их монтажа.

Перед тем, как перейти к установке винтовых свай своими руками, необходимо изучить характер грунта на отсутствие больших камней и корневищ от расположенных поблизости деревьев. Желательно воспользоваться услугами гидрогеологических служб, которые определят наличие подземных вод и глубину промерзания почвы.

Трубы должны устанавливаться глубже уровня промерзания и иметь длину не менее двух метров. Чем она длиннее по размеру и чем больше ее диаметр, тем прочнее будет фундамент. Имеет значение и диаметр привариваемых лопастей. Для насыщенного влагой грунта необходимы большие размеры лопасти, чем для сухой почвы.

Чтобы правильно подобрать длину и диаметр трубы, предварительно рассчитывается вес сооружения и величину нагрузки.

После подготовки идет основной этап работы. Для удобства в верхней части трубы делаются отверстия, куда вставляются штанги, с помощью которых будет проводиться вкручивание. С этой же целью можно применить специальный инструмент в виде ручного ввинчивающего ключа.

Технология монтажа винтовых свай предусматривает применение значительной физической силы, поэтому в процесс желательно вовлечь помощников. Чтобы немного облегчить вхождение трубы, лучше выкопать в месте установки неглубокие лунки с диаметром чуть больше размеров лопастей.

Во время закрутки винтовых свай, необходимо постоянно контролировать строгую вертикальность трубы. Это делается при помощи уровня.

После вхождения до нужной глубины, все установленные сваи выравниваются под одну плоскость, параллельную земле. Лишние выступы отрезаются болгаркой. Затем для увеличения надежности фундамента, в трубу заливается бетон.

Сверху трубы привариваются металлические оголовки под крепление деревянных балок, связывающих все сваи в одну прочную конструкцию. Фундамент готов и можно приступать к дальнейшему строительству.

Советы по установке свай

В статье даны все важные советы по теме, как правильно закрутить винтовые сваи своими силами. Главное выбрать их правильные размеры, а также соблюдение строгой вертикальности при установке. От этого будет зависеть несущая способность и надежность фундамента.

Важным моментом является состояние грунта. Высокое содержание твердых пород, требует большего количества участников процесса и определенных знаний, как облегчить установку винтовых свай.

Схема создания буронабивного основания

Строительство буронабивного фундамента представляет собой более трудоемкую задачу.

Порядок действий:

Разметка участка

Производится удаление лишней растительности или предметов. Поверхность участка планируется, при необходимости удаляется верхний слой почвы.

Затем с помощью колышков отмечаются точки создания буронабивных свай.

Необходимо следить за точностью соответствия проектным данным, тщательно отмерять все расстояния.

Обязательно проверять диагонали и следить за их равенством. При обнаружении любых несоответствий сразу же исправляют ошибки.

Бурение скважин

По результатам разметки выполняется бурение скважин. Глубина определена в проекте, требуется только создание углублений в грунте.

Иногда используют ручной бур, чаще привлекают спецтехнику, что значительно ускоряет работу и повышает качество.

Если нужны глубокие скважины — от 3 м и более, ручными методами не обойтись.

Армирование

В готовую скважину опускают опалубку, роль которой выполняет отрезок пластиковой трубы нужной длины и диаметра.

Читайте также:  Как класть пеноблок на фундамент при помощи раствора своими руками

Часто обходятся трубой, свернутой из руберида. Она остается в скважине и выполняет функции гидроизоляции.

Затем собирают арматурный каркас. Обычно он представляет собой пространственную решетку из 4 вертикальных рабочих стержней, соединенных поперечными отрезками из тонкой гладкой арматуры.

Размеры каркаса должны позволять свободно опустить его в скважину, но не давать ему слишком свободно болтаться в ней.

Оптимальное расстояние вертикальных стержней до стенок скважины — 3-5 см.

Заливка бетона

Для заливки используются тяжелые марки бетона от М200 и выше. Используется либо готовый материал, либо изготовленный самостоятельно тут же, на месте.

Бетоном заполняют всю полость скважины и производят штыкование — длинным прутком протыкают бетон, удаляя из него пузыри воздуха.

После заливки следует выдержать бетон для набора конструкционной прочности. Этот период длится от 20 до 30 дней в зависимости от диаметра скважин.

Обвязка

Обвязка буронабивных скважин представляет собой создание ростверка — Ж/Б ленты.

Ее размерфы близки к параметрам мелкозаглубленного ленточного основания, поэтому вся методика изготовления бетонного ростверка максимально приближена к технологии отливки ленты.

Вся разница между ними состоит в отсутствии опоры на грунт, что вынуждает строить опалубку в форме желоба с прочным днищем.

В результате получается мощный и прочный бетонный пояс, расположенный под всеми несущими стенами и соединяющий буронабивные сваи в единую опорную систему.

Обвязка винтовых свой ростверком

К верхней части труб приваривают оголовки и обвязывают ростверком. Эта конструкция должна располагаться на высоте 0,5-0,7 м от земли.

Для выполнения этой работы подходит несколько видов строительных материалов: железобетон, деревянный брус и металлический швеллер. Каждая технология обладает преимуществами и недостатками.

Технология обвязки различными материалами

При обвязке железобетоном по всему периметру монтируют съемную опалубку. Внутри сооружают армирующий каркас из рифленой арматуры и связывают его с опорами. Конструкцию заливают бетонным раствором. Преимуществом железобетонной обвязки является высокая несущая способность. По такой технологии строят кирпичные дома.

При обвязке сооружают армирующий каркас.

Для металлического ростверка к оголовкам с помощью сварного шва крепят швеллер. Такая конструкция уступает железобетону в прочности, но экономит время и средства.

Ростверковая обвязка деревянным брусом крепится к оголовкам болтами или саморезами.

Бревна соединяются в полдерева. Такая технология подходит для срубов и каркасных домов.

Как сделать винтовую сваю своими руками? Видео:

Многие задаются вопросом, как утеплить свайно-винтовой фундамент? На самом деле утепление его не требуется, поскольку данный вид фундамента относят к проветриваемым. Достаточно высокие опоры надежно защищают дом от холода, исходящего от можно произвести с ростверком.

При этом следует знать, что неправильное его утепление приводит к появлению влажности. Это может отразиться на всем свайно-винтового фундамента делают его устройства используют листовой шифер, асбестоцементные плиты, комбинированные фасадные плиты с утеплителем и другие строительные и отделочные цоколь, оставляют маленький зазор (в 5–7 см) между грунтом и стройматериалом обшивки. Такая установка предупреждает повреждение отделки при пучении грунта в морозные дни.

Наземные концы опор защищают с помощью металлической сетки, которая предотвратит попадание под дом цоколя свайно-винтового фундамента, предусматривает создание благоприятных условий для вентиляции подпола. Для этого обустраивают небольшие отверстия, называемые продухами. Их оставляют открытыми даже в морозные дни.

Выполнение монтажа своими руками общего каркаса

Схема каркаса сваи.

По лазерному уровню или шпагату определяется общий уровень поля, после чего обрезаются сваи. Делается раствор и заливается в трубы. Вставляются оголовники, привариваются и зачищаются швы. На оголовники устанавливается объединяющая общая связка (двухтавровая балка или швеллер), что может придать конструкции жесткость и устойчивость. К ней выполняется обвязка, которая будет служить основанием дома.

Следует знать конструктивные особенности винтовых свай и некоторые практические советы.

Выполнение монтажа своими руками общего каркаса
  1. Наконечники для свай лучше варить из стали марки 20-25 с технологией ХТС.
  2. Чем большим будет диаметр винта, тем сложнее изготовить лопасть, потому как достаточно трудно разогнуть металлический диск.
  3. Если не получилось строго по вертикали вогнать сваю и она слишком ушла в сторону (камни, порода), ее можно срезать и рядом вогнать в другую. Не следует ввинчивать ее, потому что это приведет к проседанию во время эксплуатации.
  4. Необходимо следить за тем, чтобы раствор полностью заполнял трубу. Данную операцию следует выполнять как можно тщательнее.
  5. Если сваи будут состоять из двух лопастей, обе должны находиться ниже, чем уровень промерзания земли. В противном случае грунт в связи с тем, что он подвергается пучению за счет промерзания, будет воздействовать на лопасть, которая располагается в мерзлом грунте, действуя на разрыв.
  6. Не стоит забывать покрывать сварочные места антикоррозийным покрытием.

Как уже говорилось ранее, сам процесс установки подобных свай своими руками достаточно прост, однако достаточно важно сделать винтовые сваи хорошего качества. Только так фундамент может получиться качественным.