Установка винтовых свай для фундамента своими руками пошаговая инструкция

Свайный фундамент — это возможность строить здания на грунтах, не позволяющих воспользоваться никаким другим типом опорной конструкции.

Особенностью свай является способность погружаться на необходимую глубину, достигать плотных слоев грунта и обеспечивать надежное основание для построек любой категории, вплоть до самых массивных, ответственных и специфических.

Возможности свайного фундамента весьма широки, что наглядно демонстрирует количество разновидностей и вариантов конструкции опор.

Существуют мощные и тяжелые образцы, работать с которыми можно только при помощи строительной техники.

Имеются и более легкие виды, доступные для самостоятельного монтажа, например — винтовые сваи.

Типы свайных фундаментов

Классификация свайных фундаментов включает в себя множество позиций.

Они различаются по следующим признакам:

• Способ действия (висячие и сваи-стойки).
• Тип ствола (монолитные и оболочечные)
• Материал (деревянные, металлические, железобетонные)
• Способ погружения (забивные, буронабивные или винтовые).

Виды свай

Винтовые сваи имеют два основных вида:

• Сварные.
• Литые.

Отличие между ними состоит в конструкции наконечника. Это важный элемент, принимающий на себя основную нагрузку при погружении.

От качества наконечника зависит, как поведет себя свая при появлении контакта с техногенным или природным препятствием, не являющимся плотным грунтовым слоем. Сварные наконечники в этом отношении менее прочные, при встрече с обломками скальных пород часто деформируются и выходят из строя.

Литой наконечник намного прочнее и способен проходить препятствия, разрушая их и не теряя работоспособности сваи.

Кроме того, имеются различия по количеству лопастей.

Существуют винтовые сваи:

• Однолопастные.
• Многолопастные.

Однолопастные сваи имеют единственную спиралеобразную лопасть, обеспечивающую поступательное движение при вращении сваи вокруг вертикальной оси. Они предназначены для установки в относительно мягкий и однородный грунт, не имеющий плотных или скальных включений.

Несущая способность таких свай ниже, чем у многолопастных образцов, которые гораздо устойчивее и прочнее соединяются с грунтом. Наличие нескольких опорных узлов позволяет уменьшить диаметр ствола, что облегчает установку и обеспечивает целостность конструкции.

В комплекте с литым наконечником они оптимальным образом подходят для работы на плотных грунтах, в зонах вечной мерзлоты или с большим количеством техногенных включений.

По типу защитного покрытия сваи делятся на оцинкованные и неоцинкованные. Последние практически ничем не защищены от воздействий грунтовой влаги, так как слой краски, который наносится для придания изделиям большей солидности, сходит при завинчивании.

Кроме того, все типы винтовых свай практически не защищены от электрохимической коррозии или воздействия блуждающих токов, что сложно заранее предусмотреть или определить.

Какие лучше всего подходят для частного строительства

Выбор конкретной марки и размера стволов, прежде всего, производится исходя из типа и особенностей грунта.

После определения наиболее подходящей разновидности (одно-или многолопастные, длина, тип наконечника) производят выбор диаметра ствола. Расчет производится по несущей способности опоры.

Для частных домов обычно применяют стволы относительно малого диаметра:

• ВС-57.
• ВС-76.
• ВС-89.
• ВС-108.

Большие диаметры требуют значительных усилий при погружении, поэтому для частного домостроения практически не используются.

Для каких грунтов они подходят?

Погружение винтовых свай производится на достаточную глубину, чтобы исключить воздействие вертикальных нагрузок морозного пучения. Остаются лишь боковые воздействия, которые, ввиду малой площади контакта, не способны оказывать решающего воздействия на опоры.

Поэтому при определении пригодности грунта принято рассматривать только механические качества.

Наиболее подходящими видами являются следующие типы грунта (по убыванию степени пригодности):

• Песчаные.
• Супеси.
• Суглинки.
• Глинистые.

Абсолютно неподходящими грунтами являются скальные и скально-обломочные виды. Кроме того, противопоказаны биогенные типы — торфяники, или рыхлые просадочные грунты.

С осторожностью надо относиться к сильно обводненным участкам, подверженным сильным сезонным колебаниям уровня грунтовых вод.

При строительстве на подобных участках надо производить пробное бурение и увеличивать глубину погружения до максимума.

Общая схема установки свайно-винтового фундамента

Пошаговая инструкция по установке свай своими руками состоит из следующих этапов:

• Подготовительные работы. Разметка участка, проверка параллельности линий и соответствия прямым углам.
• Погружение угловых стволов.
• Установка промежуточных опор.
• Обрезка стволов. Поверхность опор должна образовать ровную горизонтальную плоскость.
• Бетонирование внутренних полостей свай для усиления прочности.
• Монтаж оголовков. Они устанавливаются на верхний торец, привариваются и служат точками крепления ростверка. Все места, расположенные рядом со сваркой или участки с поврежденным защитным покрытием сразу же подкрашиваются.

Как рассчитать количество материала?

Расчет количества опор производится по двум направлениям:

• По линиям наибольшей нагрузки.
• По несущей способности сваи.

Первый этап состоит в подсчете количества свай по всем линиям расположения наружных и внутренних несущих стен. Расстояние между ними не должно превышать 2-3 м (чем тяжелее дом, тем ближе друг к другу надо установить опоры).

Второй этап состоит в проверке полученного числа опор. Общий вес дома вместе с расчетными дополнительными нагрузками (вес снега, мебели и бытовой техники, перекрытий, людей и т.д.) надо разделить на величину допустимой нагрузки на одну сваю.

Если полученное число меньше, чем то, что найдено на первом этапе, то расчет правильный. Если второй этап показывает большее значение, надо увеличить количество свай по линиям нагрузки.

Можно поступить проще и воспользоваться онлайн-калькулятором, который весь расчет выполнит самостоятельно. Надо лишь подставить в нужные поля свои параметры и получить ответ.

Как правильно разметить места установки?

Для выполнения этой операции понадобится план первого этажа дома. Сначала отмечаются угловые точки, места примыкания несущих стен внутренние и наружные. Затем остальное количество свай равномерно распределяется по всем линиям.

Если имеются большие промежутки, предусматривают промежуточные опоры для поддержки балок перекрытия.

Как определить глубину погружения?

Определение глубины погружения опор можно делать только на основании анализа грунта и его состава. Кроме того, важным фактором является глубина промерзания грунта, выше которой сваи заглублять не рекомендуется, особенно, для ответственных (жилых) строений.

Для вспомогательных построек и сооружений (беседки, заборы, сараи и т.д.), возводимых на подходящих грунтах, минимальная глубина погружения принимается 1,5 м.

Для жилых построек рекомендуемая глубина погружения должна быть равна высоте дома. На практике она часто бывает меньше, что в первую очередь обусловлено неграмотностью или желанием сократить время строителей.

При погружении необходимо знать предельную величину сопротивления грунта и не превышать допустимых пределов, установленных заводом-изготовителем. В противном случае есть риск свернуть технологическое отверстие до момента достижения нужной глубины, что означает вывод сваи из строя и необходимость ее замены.

Погружение свай в почву

Существует два способа погружения свай:

• Ручное погружение.
• Механический способ.

Ручной монтаж допускается только для относительно тонких свай и при строительстве неответственных вспомогательных сооружений. Для жилых домов необходимо использовать строительную технику. Прежде всего, это обусловлено невозможностью качественно завинтить сваю диаметром 108 мм вручную.

Слишком велик процент отказа свай, а реверс недопустим из-за потери должной прочности соединения. Кроме того, допустимый перекос ствола по вертикали составляет всего 2°, что обеспечить вручную невозможно.

Механический способ позволяет обеспечить качественное погружение с соблюдением вертикали и заданной величины усилия. Для жилых построек допустим только механический способ, хотя рекламные объявления всячески утверждают о возможности в любых ситуациях действовать с помощью мускульной силы.

Это создает возможность для различных нарушений, когда неопытные строители начинают действовать самостоятельно и в результате получают неустойчивый и подвижный фундамент. На практике обычно используется мини-экскаватор с установленным навесным сваезаворачивателем.

Он способен погружать стволы диаметром до 159 мм на глубину до 12 м, чего в большинстве случаев вполне достаточно при частном строительстве.

Как выровнять по горизонтали

Погруженные винтовые сваи необходимо выровнять по горизонтали. Для этого устанавливается лазерный строительный уровень (нужна модель, способная обрисовать горизонтальную плоскость) на нужной высоте от поверхности почвы.

По имеющейся отметке производится подрезка всех стволов. Если какие-либо из них оказываются слишком короткими, производят предварительное наращивание.

К подрезанной части ствола (отрезается участок с технологическим отверстием) приваривается дополнительная труба, увеличивающая недостающую длину, после чего производится подрезка на общем уровне.

Все сварные швы и открывшиеся при подрезке участки металла необходимо сразу же подкрасить защитной полимерной краской. Надо выбирать непроницаемые для влаги виды или использовать битумную мастику.

Заливка бетоном

Внутренние полости свай заполняются бетоном. Это позволяет значительно усилить механическую жесткость трубы, снизить опасность коррозии внутри ствола.

Бетонирование увеличивает несущую способность ствола на треть, позволяя получить некий запас прочности фундамента, необходимый для устойчивости к возникновению непредвиденных ситуаций. Для заливки используются плотные марки бетона — М200 и выше. Заливку производят на уровень несколько меньший высоты подрезки.

В первые часы бетон в скважине просядет на несколько сантиметров, поэтому после заполнения до верха ствола насыпают сухую песчано-цементную смесь. Она впитает выдавленные при просадке частицы воды и образует пробку, запечатывающую ствол перед монтажом оголовка.

Обвязка ростверком

Ростверк — это пояс обвязки, соединяющий отдельные опоры в единую систему. Он нужен для принятия веса стен или прочих элементов конструкции дома, равномерного распределения нагрузки по всему свайному полю.

Существуют разные способы монтажа ростверка, обусловленные материалом изготовления:

Деревянный

Используется деревянный брус минимальной толщиной 150 : 150 мм. Как вариант, можно применить пачки из досок толщиной 50 мм и шириной 200 мм, соединенные в единый пакет размером 150 : 200 мм. Используется качественный сухой пиломатериал 1 или 2 сорта.

Поверхность дерева покрывается антисептическим и антипиреновым составом (в настоящее время существует пропитка, выполняющая обе функции). Соединение брусьев производится вполдерева и только над оголовком сваи.

Стыки, расположенные в пролете, не допускаются. Между металлом и деревом во всех местах прокладывают двойной слой рубероида (гидроизоляция). Установка выполняется так, чтобы свая располагалась точно по продольной оси бруса.

Металлический

Используются различные виды металлопроката:

• Швеллер.
• Двутавр.
• Труба прямоугольного сечения.

При использовании швеллера не нужны оголовки, хотя для трубы или двутавра их присутствие обязательно. Для швеллера используются специальные закладные детали, установленные в трубу при заливке бетона.

Появляется возможность обойтись без гидроизоляции между оголовками и обвязкой, но между металлом и стеной она применяется в любом случае. Соединение деталей производится сварным способом с обязательным усилением болтами.

При повышенной прочности металлического ростверка, возникает большой металлический элемент конструкции, который требует обслуживания — периодической покраски защитными составами.

Железобетонный

Это самый трудоемкий и долгий вариант создания ростверка, но и самый прочный и надежный, не подверженный коррозии или гниению. Для его создания необходимо изготовить опалубку, установленную поверх оголовков.

Внутрь помещают арматурный каркас, после чего приступают к заливке бетона.

Опалубка изнутри устилается слоем рубероида или полиэтилена для исключения утечек влаги. Иногда ростверк заливают ниже уровня оголовков, приваривая арматурный каркас непосредственно к стволам. Чаще всего такое производится при достаточной высоте на уровнем грунта.

В таких случаях подрезку по горизонтали выполняют после затвердения бетона (28 дней), а заполнение стволов производят после подрезки.

Как сделать фальш-цоколь

Фальш-цоколь предназначен для защиты пространства свайного поля под домом от проникновения животных или птиц, заметания снегом в зимнее время, от ветра и влаги. Для создания такого цоколя используются различные материалы.

Самый бюджетный и эстетически привлекательный вариант — полоса по внешнему периметру из профнастила. Она крепится верхней частью к специальной деревянной доске, установленной по периметру ростверка.

Нижнюю часть крепят к деревянному брусу, уложенному на подставки из кирпича, шлакоблока и т.п. для отсечки контакта с грунтом.

По нижней кромке устраивают бетонный отлив, а по верхней границе надо смонтировать отлив для вывода дождевой воды.

Полезное видео

В данном видео вы увидите технологию установки свайно-винтового фундамента:

Заключение

Фундамент из винтовых свай — быстрый и дешевый вариант создания основания для частных домов или вспомогательных построек. Простота монтажа и высокая скорость создания конструкции привлекают многих пользователей, но необходимость постоянного обслуживания металлических деталей является недостатком.

Если принимается решение использовать винтовые сваи, очень важно найти бригаду профессионалов, имеющих опыт работ с подобными основаниями, иначе вместо прочного и надежного фундамента появится неустойчивый частокол из недостаточно глубоко погруженных стволов.

При должном подходе и правильном соблюдении технологии такой фундамент способен выдержать около 75 лет.

Содержание:

1. На какую глубину делается установка винтовых свай
2. Подготовка лунки под винтовые сваи до 57 мм
3. Подготовка скважины под винтовые сваи больше 76 мм
4. Способы закручивания винтовых свай:
   1. Как вкрутить винтовую сваю воротком;
   2. Как закручивать винтовую сваю при помощи рычага;
   3. Как вкрутить сваю винтовую дрелью;
   4. Как закрутить сваю винтовую спецтехникой.

Винтовые сваи являются одним из перспективных и востребованных видов металлических опор. Их применяют для сооружения заборных столбов и свайно-винтового фундамента. Какие есть методы и как закрутить винтовую сваю своими руками – разбираем пошагово в статье.

На какую глубину делается установка винтовых свай

Винтовая свая обязана обеспечивать хорошую устойчивость для обеспечения достаточной несущей способности. Поэтому глубина ее заложения должна быть таковой, чтобы лопасти входили в плотные слои грунта. При возможности ее заглубляют на максимальную длину ствола так, чтобы открытой наземной части хватало для последующего строительства.

Также есть определенные правила и методы расчета. Они учитываются для определения, на какую глубину закручивать винтовые сваи:

•  Лопасти сваи должны погружаться ниже уровня промерзания грунта минимум на 20 см (у каждого региона свои значения);

•  Если при погружении достигнуты грунтовые воды, то необходимо также углубить ствол на 20 см ниже этого уровня.

•  При попадании лопастей в каменистый слой и невозможности последующего закручивания, опору оставляют на имеющейся глубине. Верх обрезается до нужного уровня.

Подготовка лунки под винтовые сваи до 57 мм

Винтовая металлическая свая представляет собой изделие с коническим наконечником. Этот конструктивный элемент предусмотрен для таких целей:

•  Обеспечение первичного вхождения опоры в грунт;

•  Центрирование винтовой сваи в вертикальной плоскости при ее углублении в почву.

Чтобы облегчить процесс закручивания опоры, в отмеченных местах на земле следует проделать углубление. Его размер зависит от диаметра закручиваемой сваи.

•  Если используется винтовая труба до 57 мм в диаметре, то размер луки должен быть небольшим. Главное — обеспечить беспрепятственное погружение острия ствола.

•  Если устанавливают сваи более 76 мм, то проделывается большое отверстие.

Лунку под закручивание винтовой сваи до 57 мм диаметром проще всего делать при помощи небольшого лома. Его вбивают в размеченную область на земле на глубину 10-15 см минимум. Если почва позволяет, погрузить лом можно и глубже.

После того, как лом установлен его необходимо расшатать в земле. Делается это руками, совершая возвратно поступательные движения. За счет этого лунка увеличивается в диаметре и приобретает коническую форму, такую же, как и наконечник винтовой сваи.

Когда ямки угловых свай подготовлена, в них погружают наконечник и производят монтаж. Дальше ввинчивают остальные опоры.

Подготовка скважины под винтовые сваи больше 76 мм

Под винтовую опору большого диаметра в намеченном месте сверлят отверстие. Его размер должен быть ненамного меньше, чем диаметр трубы.

•  Для бурения на участке используется ручной или мотобур. С последним работать намного проще, особенно когда устанавливать необходимо большое количество столбов.

•  Углубляться в почву необходимо на треть планируемой глубины заложения столба. Для примера, если углублять нужно на 1,8 метра, то бурить скважину нужно на 60 см вглубь.

•  После подготовки скважины, на нее устанавливают лопасти сваи и немного углубляют путем поворота по часовой стрелке. Это позволить закрепить столб в земле.

Способы закручивания винтовых свай

Есть разные способы, как самому закрутить винтовые сваи. Из самых распространенных:

•  использование воротка;

•  применение рычагов;

•  работа дрелью;

При выполнении больших объемов работ, а также для монтажа опор большого диаметра прибегают к использованию спецтехники.

Как вкрутить винтовую сваю воротком

Вороток – это дополнительное приспособление, которое облегчает закручивание свай силами человека. Применяется при отсутствии сквозных технологических отверстий для установки рычага в верхней части трубы. Подобные аксессуары бывают нескольких типов. Самые распространенные два:

•  Вороток с петлями. Имеет цилиндрическую форму. Внутренний диаметр подбирается под размер сваи. На стенках имеются сквозные технологические отверстия для установки рычага. Также предусмотрены приварные рукояти (петли). С их помощью осуществляется поворот винтовой сваи для последующего вкручивания в землю.

•  Вороток универсальный – представляет собой изделий квадратного сечения с отверстием под установку верхней части столба. Оснащен четырьмя рычагами, при помощи которых осуществляется ручное закручивание опоры.

Процесс монтажа свай с воротком простой. На верхнюю часть трубы одевается и фиксируется приспособление. Далее два человека перемещаются по кругу, толкая сваю по часовой стрелке.

Как закручивать винтовую сваю при помощи рычага

Если винтовая свая имеет вверху сквозные отверстия под установку рычага, то закрутить ее можно без воротка. В качестве рычага используется стальной прочный стержень. Это может быть труба или лом.

Процесс выполнения монтажа следующий:

•  В отверстия под рычаг устанавливается лом. Это делать так, чтобы по обе стороны вылет стержня был одинаковым.

•  Два человека захватывают руками рычаг с разных сторон. Как и в случае с воротком, люди совершают круговое вращения. При таком воздействии лопасти погружается в землю, свая углубляется.

ВАЖНО. Чтобы правильно закрутить сваю, необходимо постоянно проверять ее при вхождении в почву на вертикальность. Для этого нужен помощник, который при помощи строительного уровня будет следить за направлением погружения опоры в ходе выполнения операции.

Как вкрутить сваю винтовую дрелью

Этот способ вкручивания свайного поля достаточно интересен, прежде всего, механизацией процесса. Также он позволяет самому закрутить винтовые сваи в землю, не прибегая к сторонней помощи.

Если изначально умельцы сооружали приспособления самостоятельно из подручных материалов, то сейчас в продаже представлены готовые моделей дрелей для завинчивания свай.

Такая дрель оснащается мощным приводом, редуктором и рукоятями. Редуктор понижает обороты шпинделя дрели, преобразовывая из в увеличенный крутящий момент. На конце редуктора имеется насадка под крепление на стволе. Также имеется место для установки рычага держателя.

Принцип монтажа винтовой сваи дрелью следующий:

•  На верх ствола насаживается насадки и закрепляется стопором через сквозное отверстие.

•  Крепится удерживающий рычаг и другим концом упирается в почву. Это необходимо для фиксации приспособления в одном положении и вертикального вкручивания опоры в землю.

•  Человек захватывает рукоятки дрели и нажимает кнопку включения. При оборотах шпинделя усилия передаются понижающему редуктору, а от него – на ствол. Свая, за счет редуктора, вращается с малыми оборотами, но увеличенной силой.

Как закрутить сваю винтовую спецтехникой

Вручную закручивают сваи диаметром до 76 мм. А вот фундамент на винтовых сваях с диаметром ствола от 88 мм до 325 мм при помощи человеческих усилий соорудить сложно и даже невозможно. В таком случае прибегают к использованию спецтехники. Она оснащается механизированными вращателями, при помощи которых достигается максимально качественное и быстрое погружение винтовых столбов в землю.

Сколько стоит закрутить винтовую сваю при помощи спецтехники зависит от двух факторов:

•  Размера разметки свайного поля – по сути указывает на количество закручиваемых элементов;

•  Диаметром и глубиной заложения опор.