Exterio05.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Делаем фундамент на винтовых сваях своими руками

Как сделать фундамент на винтовых сваях

Фундамент на винтовых сваях

В начале ХХ века была изобретена технология, которая позволяла быстрее и проще возводить фундаменты для различных строений. Сегодня этот способ приобрел такую популярность, что дома на сваях можно встретить в любой стране мира. В процессе эволюции сваи преображались, постепенно деревянные опоры стали заменять бетонными сваями. А в современном строительстве широко используются стальные винтовые сваи.

  • Преимущества дома на винтовых сваях
  • Недостатки винтового фундамента
  • Основные критерии выбора свай
  • Расчет свайно-винтового фундамента
  • Диаметр опор
  • Длина свай
  • Расчет количества свай
  • Расчет винтовых свай с помощью калькулятора
  • Этапы установки винтового фундамента
  • Подготовительные работы
  • Разметка участка
  • Ввинчивание опор
  • Обрезание и бетонирование свай
  • Монтаж оголовков

Правила монтажа свайно-винтового фундамента

Самостоятельное строительство основания здания или сооружения из фундамента на винтовых сваях (ВС) основывается на соблюдении довольно простой технологии.

Для успешной установки свайно-винтового фундамента своими руками следует придерживаться следующих правил:

  • опору ввинчивают в почву строго вертикально. Любые отклонения в сторону наносят ущерб несущей способности СВФ;
  • внешнюю поверхность ВС обязательно подвергают антикоррозионной обработке;
  • полость ствола с открытым нижним торцом должна быть тоже покрыта защитным составом. В противном случае влажный грунт вызовет коррозию металла;
  • грунтовое основание не должно содержать крупнообломочных и скалистых пород;
  • концы свай обязательно располагают ниже границы промерзания и выше уровня грунтовых вод. Это нужно для того, чтобы силы пучения, вызванные сезонными изменениями температуры почвы и перепадами горизонта вод, не смогли вытолкнуть сваю наверх;
  • нижний торец опоры не должен быть открытым, его заваривают металлом в виде эллипса под углом 45 0 или конуса. Бетон внутри ствола защитит от коррозии сталь;
  • независимо от расчётного количества свай, между ними выдерживают интервал 1,5 – 2 м;
  • монтаж СВФ выполняют минимум три человека. Двое работников вращают ВС рычагами, продетыми через верхние монтажные отверстия сваи. Третий человек усилием рук удерживает трубу в вертикальном положении.

Винтовые сваи

Ввиду большой популярности и огромной конкуренции на строительном рынке, производители продукции для строительства в короткие сроки разработали и предлагают покупателям достаточно много видов винтовых свай. Основное их разделение происходит по принципу изготовления наконечника. Они делятся на литые и сварные конструкции. В свою очередь, каждый основной вид подразделяется на несколько подвидов.

Литые наконечники прочнее, чем сварная конструкция, поэтому при сложных грунтах и необходимости монтажа сваи в мерзлую землю необходимо отдать предпочтение именно этому виду.

Сварная конструкция гораздо проще и соответственно дешевле. Может использоваться там, где почва не сильно плотная. Как правило, если винтовые опоры изготавливаются самостоятельно, то они имеют сварную конструкцию.

Немаловажным является разделение каждого из основных видов на подвиды по типу антикоррозийной защиты. Тут все зависит от материала защиты, который применялся при изготовлении сваи. Например, это:

  • Полимерное покрытие металлов — не самый предпочтительный вариант, т. к. сложно наносится и при монтаже могут произойти сколы, в результате которых будет ржаветь свая, винтовой фундамент потеряет прочность.
  • Двухкомпонентное покрытие на основе полиуретановых смол — его сложно наносить на сваю самостоятельно.
  • Эпоксидное покрытие — недостаточно хорошо выдерживает удары и сильно впитывает влагу.
  • Холодное цинкование — недостаток покрытия в низком сцеплении с материалом.
  • Горячее цинкование — сложно наносится и имеет ограничения по применению.

Если выбирать из всех этих способов, то максимально эффективно защитит сваю от коррозии полимерное покрытие, даже несмотря на то, что оно сложно наносится. Также можно комбинировать виды защиты. Например, применять холодное цинкование совместно с полимерным покрытием. Реальный срок службы фундамента на винтовых сваях 40-70 лет при использовании комбинированных способов защиты его можно увеличить в несколько раз.

Что нужно сделать перед началом возведения дома на свайном фундаменте

Перед тем как возводить фундамент на сваях, нужно провести ряд подготовительных работ, дабы избежать возможных негативных последствий в будущем. Для начала необходимо выполнить анализ грунта, на котором планируется строительство здания или сооружения. Этот процесс лучше доверить специальной фирме, которая имеет большой опыт в такой сфере. Специалисты этой компании проверят агрессивность грунта, а также уровень залегания подземных вод. Благодаря этому они смогут рассчитать срок службы фундаментам и определят несущую способность свай. Без этого не стоит начинать строительство.

Также необходимо уделить особое внимание самим сваям, ведь не все они одинаковы. Покупать сваи необходимо лишь сопровождающей их документацией, в которой должны быть указаны все условия, необходимые для их использования. Дабы фундамент просуществовал максимально долго, нужно отдавать предпочтение сваям с антикоррозийным покрытием. Особенно это касается тех случаев, когда строительство планируется в условиях слишком жёстких или влажных грунтов.

Подготовительные работы

Согласно пошаговой инструкции по обустройству фундамента работы начинаются с подготовительных операций, сводящихся к очистке участка застройки от мусора и посторонних предметов и последующей его разметке.

Отметим, что уже на этапе разметочных работ от вас потребуется максимальная внимательность и точность, исключающие малейшие отклонения от нормы при последующей установке свай.

Важно! Максимально допустимая погрешность их монтажа (как по отклонению от вертикали, так и по расстоянию между соседними опорами) составляет не более 2 см.

В случае несоблюдения этих условий в последующем вы можете столкнуться с таким неприятным явлением как провисание цоколя, способным привести к разрушению стен и перекосу всего здания.

Читать еще:  Устройство бетонной подушки под фундамент

Итак, для того чтобы изготовить надёжный и долговечный винтовой фундамент своими руками – вам в первую очередь следует побеспокоиться о равномерности распределения нагрузки на его опоры и грунт. С этой целью специалисты советуют воспользоваться следующей методикой его разметки.

Сначала берётся план будущего дома и разбивается условно на равные по площади прямоугольники, размеры которых определяются заранее из соображений равномерности распределения нагрузок. По сторонам и диагоналям полученных прямоугольников должны быть намечены места установки блоков винтовых свай с учетом заданного в проекте расстояния между ними.

Обратите внимание! При разметке точек размещения свай необходимо исходить из того, что одна из них должна располагаться по центру каждой из несущих балок дома.

По окончании планировочных работ (согласно пошаговой инструкции) подготовленная разметка переносится на участок застройки с привязкой к местности, после чего в местах установки свай вбиваются деревянные колышки.

Плюсы и минусы фундамента на сваях

Среди преимуществ использования таких основание числятся:

Долговечность и высокая несущая способность – подобные сваи без проблем выдерживают сезонные пучения и служат 50–80 лет;

Экономичность – обходится на 20–30% дешевле иных вариантов;

Отсутствие строительного мусора и больших объемов выемки земли;

Высокая скорость возведения – для самостоятельного устройства фундамента из винтовых свай хватит двух–трех дней;

Возможность создания практически на любых типах грунтов;

Простота реализации – плитный либо ленточный фундамент своими руками выполнить гораздо сложнее;

Большое количество модификаций наконечников и оголовков;

Возможность повторного применения;

Отсутствие как таковой сезонности работ – вкручивать винтовые опоры можно даже зимой, лишь бы грунт позволял это.

Не рекомендуется его устраивать только на болотистых обводненных участках, где избыточная влага приведет к быстрому истончению стенок ствола. В остальных случаях – это просто идеальный выбор.

Минусы у винтового фундамента также имеются, но их гораздо меньше и упоминания стоят лишь:

Невозможность обустройства внизу под полом цокольного этажа или подвала;

Дополнительные затраты на утепление дома снизу.

Рассматривая плюсы и минусы, явно видно, что достоинства сильно превалируют над недостатками. Однако есть одно большое «НО».

Винтовая опора должна быть изготовлена в соответствие со стандартами и из качественной стали. А после ее еще и в обязательном порядке надо проверить в ОТК с помощью ультразвука либо рентгена. Основные проблемы у застройщиков, остановивших свой выбор на свайно-винтовом фундаменте, обычно возникают именно из-за дефектных материалов.

Установка свай своими руками

В местах где установлены колышки под сваи, используя обычную лопату, делаем так называемое технологическое отверстие, путем снятия дерна и углубления ямки примерно на 50 см.

Первыми устанавливаются сваи по углам. Для этого в отверстие верхней части винтовой сваи либо в приваренные к трубе ушкам вставляется металлическая труба, и усилиями двух-четырех человек свая вворачивается на нужную глубину в землю. Каждые три витка, необходимо проверять уровнем вертикаль вкручиваемой сваи.

После того как все сваи вкручены в землю, отмечаем на любой из сваи необходимую нам верхнюю точку и используя гидроуровень по ней ставим отметки на остальных сваях. Затем болгаркой спиливаем лишние части трубы, тем самым получаем идеально ровную горизонтальную плоскость.

Теперь можно заливать в них бетон и устанавливать на сваи оголовки-опоры. Бетон придаст не только жесткость и устойчивость конструкции, но и предотвратит появление коррозии металла на внутренних стенках трубы, так как они в отличие от внешних не защищены антикоррозийным составом.

Разность диаметров труб должна быть небольшой, а точнее ровно на толщину металла сваи, чтобы оголовка плотно на ней сидела. Оголовка-опора скрепляется с трубой сварочным швом по кругу, полученный шов смазывается антикоррозийным веществом.

Пошаговая инструкция по самостоятельному монтажу винтового фундамента

Технология анализа грунта

Анализ грунта – это оценка экологического состояния и уровня безопасности почвы. Выясните минимальный срок службы фундамента на участке, расположение грунтовых вод, агрессивность и глубину промерзания грунта, тип и ширину слоев, наличие водоносных пластов.

Без профильного оборудования сделать полноценный анализ почвы невозможно, поэтому воспользуйтесь услугами геолога. Вызовите специалиста на участок или отдайте кусок цельного грунта в строительную лабораторию. Если несущая способность почвы 2,5 кг/см 2 и выше – делайте винтовой фундамент своими руками под любые строения.

Технология выбора свай

Винтовая свая – это металлический столб с лопастью на наконечнике. Опоры подбираются на основе консультации геолога. При покупке свай прочтите сопроводительную документацию. Обратите внимание на характеристики:

ХарактеристикаВариации
Максимальная нагрузка на опору1-30 тонн
Срок использования40-70 лет
Условия эксплуатацииСлабый грунт/сильный грунт
Толщина стенок8-12 мм.
Толщина лопасти3-10 мм.
Диаметр ствола10-30 см.
Диаметр лопасти20-55 см.
Длина150-900 см.

Устройство фундамента начинается с двукратной обработки сваи грунтовкой по металлу. Без обработки грузонесущая способность столба упадет ниже допустимого в кислых и щелочных средах через 10 лет, в нейтральных – через 15 лет.

Подготовка участка для установки опор

Винтовой фундамент неприхотлив: монтируют его в любое время года. Очистите участок от веток, мусора и других препятствий. Уточните, не проходят ли на месте строительства коммуникации. Не убирайте снег с площадки заранее, дабы грунт не промерз глубже обычного. Только утром в день монтажа!

Читать еще:  Варианты укрепления фундамента частного дома своими руками

Если рядом с местом строительства растут деревья и кустарники, их корни создадут трудности при ввинчивании. Устройство фундамента невозможно при наличии на участке асфальта, не засыпанных котлованов и траншей. Сваю не закрутить в 30 см. от стены или забора. Оптимальное расстояние до соседних объектов – более 3 м.

Фракции камней величиной более 10 см. в диаметре – непреодолимое препятствие для опоры. Камни средней крупности (5-10 см.) смещают острие с вертикальной оси. Если вы вкрутили столб ниже глубины промерзания, но путь преградил крупный камень –прекратите ввинчивание. Камень распределит нагрузку по толще почвы и облегчит «работу» сваи.

Разметка участка для установки опор

Разметка участка – это определение мест залегания свай. Рассчитайте винтовой фундамент на основании совокупной нагрузки и грузонесущей способности опоры. Совокупная нагрузка включает: полезную нагрузку (вес мебели, людей, бытовых приборов, половых покрытий, облицовок), снеговую нагрузку и массу здания.

К совокупной нагрузке добавляется запас прочности – коэффициент надежности. Он соответствует предельному состоянию и прописан в своде правил №2.01.07-85*. Для жилых зданий – 1,2, что эквивалентно 20% от совокупной нагрузки. Итог расчета — определение длины и количества столбов.

Составьте схему расположения свай, учитывая:

  • расстояние между опорами 2-2,5 м.;
  • в обязательном порядке необходимо сделать сваи на углах дома и в местах стыковки стен;
  • рекомендуется размешать столбы под жилой площадью;
  • максимальная погрешность – 2 см.

Нарисуйте схему строения, разбейте ее на прямоугольники, обозначьте путь прохождения коммуникации. Расставьте опоры на сторонах и диагоналях фигур. В местах залегания столбов вбейте вертикальные метки, например, колья или металлические столбы.

Данная пошаговая инструкция монтажа универсальна и применима к любым почвам и рельефам, а вот расчет фундамента с обвязкой – индивидуален для каждого строения.

Устройство винтового фундамента

Найдите двух помощников: один контролирует вертикальность столба строительным уровнем, остальные – вкручивают. Увеличьте скорость ввинчивания дополнительно нагружая столб – не помешают усилия еще нескольких доброжелателей.

Приспособления для закручивания:

  • Лом – для сваи диаметром меньше 9 см. Вставьте лом в технологические отверстия, с каждого конца подсоедините трубы оптимальной длины – они выполнят роль рычагов.
  • Цельнометаллический палец, например, полуось от автомобиля – для сваи диаметром более 10 см.

    Сделайте ямку. Снимите верхний слой земли с травой. Глубина: 10-15 см. Ширина: больше диаметра лопасти на 3 см. Стоит отметить, что без углубления вы затратите больше усилий на монтаж, зато увеличится устойчивость опоры. Не выкапывайте глубокие ямы: грунт вокруг сваи должен быть нетронутым. Благодаря этому нагрузка с подошвы и лопасти распределится и на боковую поверхность столба.

Делаем приямок для установки сваи

  • Вставьте в ямку лопасть. Погрузите лопасть в непромерзающий пласт.
    Первоначально закрутите угловые столбы. Ввинчивайте плавно, без рывков, следя за вертикальным положением опоры. Если свая отклонилась от оси на 3 градуса – выкручивайте. На это же место устройство сваи запрещено – характеристики почвы изменены, следовательно, уровень надежности снижен.
    Лопасть должна быть ниже уровня промерзания грунта, в противном случае пучение вытолкнет опору на поверхность. Пучение – увеличение почвы в объеме при замерзании. Чем больше в грунте воды, тем больше пучения.
  • Определите высоту сваи над поверхностью земли, лишнее обрежьте болгаркой. Погрузите столб в твердую породу на 1 м., над растительным слоем оставьте 40-50 см. Лопасть достигла плотных слоев грунта, если ввинчивание застопорилось или в месте, где вставлено приспособление для закручивания, гнется металл. Сделать контроль горизонтали можно оптическим дальномером или лазерным ротационным нивелиром.
  • Заполните полость внутри опоры бетоном. Бетон усилит фундамент и защитит материал от коррозии. Приготовьте раствор из песка и цемента в соотношении 4:1. Для увеличения прочности поместите в бетон прутья арматуры. Зимой небетонированная свая заполняется водой. Замерзая, вода разрывает столб изнутри.
  • Приварите оголовок. Оголовок — стальная опорная пластина, распределяющая нагрузку по площади сечения. Свае диаметром 9-13 см. соответствует оголовок площадью 625 см 2 . 2 раза обработайте сварные швы и пластину защитным составом, например, грунтовкой на основе эпоксидной смолы и полиуретановой эмали. Чертеж-схема оголовка на сваю

  • Рассчитайте и сделайте обвязку в соответствии с предельными состояниями. Монтаж свайно-винтового фундамента завершается формированием обвязки – это опора для несущих элементов здания. Она препятствует изменению положения столбов и соединяет верхнюю часть свайного поля в одну конструкцию. Варианты установки обвязки:
    • Ростверк – железобетонная рама
    • Швеллер – П-образные или У-образные металлические балки.
    • Деревянный брус

    Пример обвязки из металлического П-профиля

    К оголовкам обвязка приваривается или привинчивается болтами. Перемычки 2 раза обрабатываются защитным составом, при его отсутствии воспользуйтесь антисептиком. Проверьте, есть ли между обвязкой и растительным слоем проветриваемое пространство.

    Цельнодеревянный дом обходится без обвязки: конструкция равномерно распределяет внутренние нагрузки и «отыгрывает» деформации. А вот технология строительства бревенчатых строений подразумевает наваривание тройного швеллера с подкосами. Брус притягивается к оголовкам шурупами-глухарями.

    Винтовой фундамент – проветриваемый, не пытайтесь его утеплить. Кроме того, неправильное устройство теплоизоляции приведет к появлению сырости и порче коммуникации.

    Подготовительные работы

    Баня на винтовых сваях

    Основу вполне возможно сделать под небольшое строение (гараж, беседку, веранду, одноэтажный деревянный каркасный дом):

    • сваю можно сварить самостоятельно, воспользовавшись чертежами, выложенными в Интернете, или сварить сваи по подобию (для этого вам будет необходимо заказать расчет, а затем приобрести одну рекомендованную сваю на заводе);
    • также самостоятельно (с помощью друзей) можно погрузить сваи в грунт, руководствуясь при их расстановке имеющимися чертежами, и выполнить ростверк.
    Читать еще:  Верхняя обвязка каркасного дома: правила соединения, инструменты и монтаж

    Для винтового фундамента не стоит экономить на материале. Сваи стоит делать только из новых труб необходимой толщины, при этом их следует тщательно очистить от ржавчины и покрыть защитным составом. Особое внимание уделяется качеству сварочного соединения в месте прикрепления лопасти, так как на достаточно плотных грунтах шов может лопнуть, не выдержав прилагаемую к свае нагрузку.

    Для облегчения процесса ввинчивания сваи в ее верхней части (которую вы потом срежете «болгаркой») необходимо выполнить два отверстия – в них вы будете вдевать «штанги», с помощью которых свая ввинчивается в грунт.

    Разметка винтового фундамента

    Виды винтовых свай

    Сваи могут быть:

    • Висящими. На них нагрузка распределяется по принципу трения о грунт.
    • Стойками, передающими нагрузку на плотные слои почвы, на которые они установлены.

    В зависимости от наконечника, сваи могут быть литыми или сварными. Сварные являют собой трубу с концом в виде заостренного конуса, на который наварены прошедшие антикоррозийную обработку лопасти. Для производства таких свай используется плазменная резка, обеспечивающая точность и качество изделия. Такие сваи отдельно производятся для каменистых грунтов, для малоэтажного строительства с наконечниками закрытого или открытого типа.

    Литые сваи — трубы с наконечниками, изготовленные в процессе литься по моделям. Это обычно трубы стандартного диаметра 108 мм. Такие изделия отличаются высокими показателями долговечности и прочности. Стоимость литых свай выше, чем сварных. Литые сваи в зависимости от назначения:

    • со средними размерами лопасти, предназначенные для талых грунтов;
    • с лопастями больших диаметров для грунтов в условиях вечной мерзлоты;
    • стандартные сваи с крупными лопастями для малоэтажного строительства на обычных грунтах.

    В отличие от забивных свай, винтовые не требуют использования тяжелой громоздкой спецтехники для установки, потому такое решение подойдет для местности, где подъезд подобных машин к площадке невозможен или затруднен.

    Типы свай в зависимости от условий использования и назначения:

    • Сваи с винтовой лопастью. Рекомендуются на грунтах с минимальной несущей способностью.
    • В условиях вечной мерзлоты используются изделия с имитацией резьбы почти на всю длину.
    • Чем больше нагрузка на фундамент (вес здания), тем больше диаметр свай. Но с его увеличением увеличивается и сложность работы, если диаметр составляет от 108 мм — вручную закрутить такие элементы в грунт уже не получится.
    • Для непрочных грунтов в местах с повышенной влажностью используются сваи с большим диаметром лопасти.

    Подробный обзор технологии свайно-винтового фундамента Вы найдете в данной статье. Крайне рекомендуем к прочтению!

    Порядок выполнения работ

    После выбора места, выполнения разметки и определения точек, в которых будут установлены опоры свайно-винтовой конструкции, необходимо позаботиться о присутствии нужного количества людей, осуществляющих внедрение опор в грунт своими руками. Чаще всего для выполнения работ требуется три человека.

    Двое участников процесса будут непосредственно вкручивать свайно-винтовую конструкцию в грунт, а третий – осуществлять постоянный контроль соблюдения уровня. Каждая опора свайно-винтового основания дома, которая вкручивается в почву своими руками без привлечения строительной техники, должна быть установлена строго вертикально. Сделать это можно с помощью обычного строительного уровня, нивелира или гидроуровня.

    Определив места вкручивания свайно-винтовых опор для основания дома, в почве делают небольшие углубления. В них будет установлен острый конец сваи, оснащенный режущими лопастями. Надавливая на трубу, ее постепенно поворачивают по часовой стрелке, постоянно контролируя вертикальность. На сваях, который используют для строительства фундамента в болотистой местности или на слабых грунтах, устанавливают две режущие лопасти разной ширины.

    Рекомендуем посмотреть видео, какой инструмент можно использовать при монтаже опор своими руками.

    Уровень углубления свай зависит от залегания грунтовых вод, но он не превышает 2,5 метров и не может быть меньше чем 1,5 метра. Вдавив каждую опору до нужной глубины, их обрезают так, чтобы верхний край всех труб находился на одном уровне.

    Необходимо учесть, что сооружение основания дома на винтовых сваях требует обустройства ростверка или обвязки. Предварительно заливают полую трубку бетоном и делают так называемый оголовок.

    Заливка бетона в полую трубку позволяет избавиться от находящегося внутри нее воздуха и защитить конструкцию от коррозии. Заливать бетон следует постепенно, чтобы избежать воздушных пробок и прослоек. После того как бетон в сваях застынет и устоится, делают оголовки, используя сварку. Каждый сварочный шов обрабатывают специальными антикоррозийными составами или используют мастику.

    Посмотрите видео, как производится установка опор рабочими.

    Сооружая фундамент дома, установленный на винтовых сваях своими руками, все необходимые операции по установке конструкции делают под контролем уровня и отвеса. Это связано с тем, что допустимое отклонение каждой опоры от вертикальной оси не превышает 20. В противном случае вся конструкция теряет свои основные качества и уже не является надежным основанием для будущей постройки.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector