Винтовые сваи используются при строительстве свайного фундамента – одного из самых распространенных типов основания, используемого преимущественно на болотистом или песчаном грунте. Сама свая представляет собой трубу с толстыми стенками и наконечником, выполненным в форме винтовой лопасти. С помощью этого наконечника сваю завинчивают в почву. Ко второму концу приваривают оголовок, на котором и будет фиксироваться будущая постройка.
Длина и диаметр винтовых свай могут быть разными и зависят не только от веса конструкции, но и от глубины закладки основания.
| Содержание статьи: |
Конструктивные особенности
Прочность свайного фундамента достигается благодаря тому, что лопасть, прекратив вращение, надежно фиксирует сваю в почве и препятствует ее выталкиванию наружу.
Простота установки позволяет обходиться при монтаже без тяжелой подъемной техники и помощи специалистов. Но стоит помнить, что прочность конструкции зависит как от соблюдения технологии установки, так и от качества свай. На последнее, в свою очередь, влияет преимущественно форма лопасти.
Обратите внимание! Опытные строители знают, что у хорошего наконечника лопасть должна быть несколько ассиметричной, благодаря чему вхождение в грунт происходит максимально плавно. Если же при ввинчивании появляются трудности, не связанные с особенностями почвы, то в будущем могут возникнуть самые неожиданные последствия – вплоть до разрушения фундамента.
Достоинства винтовых свай
- При ввинчивании грунт уплотняется и, соответственно, повышается его несущая способность, что особенно актуально в болотистой местности.
- После демонтажа старого здания сваи можно использовать повторно.
- Особая конструкция винтовых фундаментов делает их невосприимчивыми к морозному пучению.
- Для строительства не требуется никакой корректировки рельефа. В результате время проведения земельных работ заметно сокращается.
- Возведение свайного основания обходится на 70% дешевле, чем плитного или ленточного.
- Сваи можно устанавливать собственноручно, без привлечения спецтехники.
- Монтаж фундамента занимает всего два дня, притом вне зависимости от погоды или времени года. Строительство дома можно начинать непосредственно по окончании монтажа.
Обратите внимание! Винтовые сваи невозможно вкрутить лишь в скальные породы. Это, пожалуй, единственное ограничение.
Винтовые сваи своими руками
Вначале отметим, что любая свая состоит из трех основных элементов:
- несущей основы (трубы ø8,5 см и больше);
- лопасти, наваренной на острый наконечник;
- оголовка для крепления обвязки.
Безусловно, такую конструкцию можно сделать самостоятельно. Для этого нужно следовать простой инструкции.
Шаг 1. Для изготовления сваи потребуется металлическая труба соответствующего диаметра. Сам наконечник может быть монолитным либо изготовленным следующим образом: конец трубы нарезается по лекалу на участки требуемого размера, после чего они свариваются в конус, а сварочные швы рихтуются.
Шаг 2. Винт изготавливается из отработанного диска. Есть и другой вариант – вырезать по заранее приготовленному шаблону новый винт из листовой стали толщиной 6 мм.
Внешний диаметр винта зависит от особенностей грунта – чем глубже будет ввинчена свая, тем он меньше.
Шаг 3. Головка винта зажимается в тиски и растягивается, после чего приваривается к свае и красится (либо обрабатывается антикоррозийным средством).
Шаг 4. Также потребуется оголовок, необходимый для крепления швеллеров.
Обратите внимание! Ширина лопасти должна превышать наружный диаметр трубы минимум на 3 см!
Выполнение расчетов
Для этого нужно пригласить геодезиста, который выполнит анализ почвы и сделает письменный вывод о ее несущей способности. Это будет стоить достаточно дорого, но если планируется строительство дома для постоянного проживания, то потратиться придется.
Если речь идет о небольшом частном домике, то примерный расчет свай можно произвести и без помощи специалистов. Придется учитывать массу факторов, таких как:
- вес крыши и строительных конструкций;
- вес термо- и гидроизоляции, кровельного покрытия;
- вес чердачного перекрытия и проч.
Обратите внимание! В качестве примера берется бревенчатый размером в 6х6 м, выполненный из бревен ø20 см. Средний вес такого дома с учетом всех нагрузок составит примерно 50 000 кг.
Рассчитать количество винтовых свай для такого дома достаточно просто. Нужно зайти на сайт производителя (при условии, что используются именно заводские сваи) и посмотреть несущую нагрузку, на которую рассчитаны конкретные изделия. Для сваи среднего размера с диаметром лопасти 30 см эта нагрузка составляет примерно 3500 кг. Выходит, что для дома с весом в 5 т потребуется 14 штук. Если количество свай неудобно с конструктивной точки зрения, то его можно увеличить, но только в большую сторону.
Теперь несколько слов о высоте свай. Подземная их часть ввинчивается ниже уровня промерзания грунта, в то время как высота надземной подбирается исходя из рельефных особенностей (в среднем она составляет 0,5 м).
Как вкрутить винтовые сваи самостоятельно?
Процесс монтажа всегда начинается с подготовки всего необходимого. В данном случае потребуются:
- оголовки 25х25 см;
- водяной уровень;
- рулетка;
- небольшие колья для разметки;
- магнитный уровень;
- лопата;
- маркер (обязательно белого цвета);
- пара рычагов (двухметровых труб, которые будут надеваться на железный лом);
- резервуар для приготовления бетонного раствора;
- болгарка;
- цемент;
- антикоррозийное покрытие;
- вода;
- песок;
- дизельный генератор (если еще не подведено электричество);
- сварочный аппарат;
- помощники (минимум три человека).
Технология монтажа
Шаг 1. Вначале выполняется разметка периметра. Исходя из геологических и топографических данных, составляется чертеж, в котором будет указано точное количество свай. Изделия нужно равномерно распределить по периметру, при этом расстояние между ними не должно превышать 3 м. Если оно будет большим, то основание дома не обретет требуемой несущей способности и, следовательно, начнет провисать обвязочный брус.
Шаг 2. Далее выставляется периметр. Для измерения диагонали используется формула:
а² + b ² = с²
Если представить, что диагональ разделит периметр на два прямоугольных треугольника, то а и b – это катеты каждой из двух фигур, а с – гипотенуза (диагональ).
После измерения диагоналей по четырем углам устанавливаются небольшие колышки.
Шаг 3. Сооружение свайного поля начинается с завинчивания угловых свай – они будут своего рода ориентирами для разметки. Перед ввинчиванием выкапывается небольшой приямок глубиной в 50-70 см в заранее отмеченном месте. Как уже говорилось, каждая свая должна углубиться ниже уровня промерзания почвы – так она не будет выдавливаться под действием морозного пучения. Более того, нужно все время проверять горизонтальность свай при помощи отвеса или уровня.
Обратите внимание! Большой несущей способности можно достигнуть лишь при упоре в мощный слой почвы, поэтому сваю завинчивают до упора. Пока она прокручивается, ее нужно углублять. Только когда свая полностью остановится, она считается качественно завинченной.
Сама процедура ввинчивания выглядит так: в техническое отверстие устанавливается рычаг – лом или стальная труба соответствующего диаметра, далее на рычаг надеваются две трубы побольше. К свае крепится магнитный уровень для контроля вертикальности, угол наклона при этом должен быть не больше 2ᵒ. Если этого не сделать, то нагрузка распределится неравномерно и сама свая, следовательно, деформируется.
Шаг 4. Все остальные сваи вкручиваются по выполненной ранее разметке.
Шаг 5. Далее с помощью водного уровня и болгарки сваи обрезаются. При этом обрезать нужно минимум 10 см (длина технических отверстий).
Шаг 6. После обрезки сваи бетонируются – это защитит от коррозии их внутреннюю поверхность. Для приготовления раствора используется цемент марки M-150.
Шаг 7. Финальный этап работы – это приваривание оголовков. Их одевают на сваи, приваривают и тщательно зачищают шов. Затем наносится антикоррозийное вещество.
К оголовкам фиксируются связующие для обвязки будущего дома.
Советы от специалистов
Ниже приведены особенности конструкции свай и дельные советы по установке.
- Для изготовления наконечника лучше использовать сталь «двадцатой» или «двадцать пятой» марки.
- Все сварочные швы нужно покрыть средством для защиты от коррозии.
- Чем больше винт, тем больше сложностей с изготовлением лопасти (слишком широкий диск крайне сложно разогнуть).
- При ввинчивании сваи с двумя лопастями обе нужно углубить ниже линии промерзания почвы. Если этого не сделать, то почва, подверженная морозному пучению, начнет воздействовать на верхнюю лопасть (ту, что осталась выше уровня промерзания) и рано или поздно разрушит ее.
- Если свая по тем или иным причинам ушла в сторону, то ее лучше срезать и ввинтить рядом новую. Продолжать углубление нежелательно, т. к. свая при эксплуатации будет проседать.
- При бетонировании сваи раствор должен целиком заполнять трубу. Этому следует уделить особое внимание.
Выводы
Разобравшись со всеми нюансами установки, закрутить винтовые сваи будет достаточно просто. Нужно всего лишь пригласить несколько друзей, дождаться подходящего солнечного дня и соорудить надежное и прочное основание.