Винтовые сваи для фундамента монтаж своими руками

Винтовой фундамент на сваях своими руками

Применение фундамента на винтовых сваях в кратчайшие сроки и при минимуме затрат позволяет самостоятельно сделать основание под баню, частный дом или гараж. С установкой свай в виде винтов из стали в состоянии справиться даже начинающий строитель. Существует несколько типов таких фундаментных опор с разной несущей способностью, подобрать их для конкретного здания и грунта несложно.

Содержание

Что такое свайно-винтовой фундамент?

По конструктивному устройству винтовая свая – полая внутри труба из железа, на нижнем конусовидном конце которой приварены лопасти бура для ее ввинчивания в землю. После погружения в грунт эти опорные столбы связываются ростверком либо нижними рядами сруба. В результате каждая из опор принимает на себя часть нагрузки от здания, распределяя ее по всему свайному полю.

Так выглядит основание

Любые работы по фундаменту дома от компании ГЛАВ-СВАИ

Звонок по России бесплатный: 8 (800) 70-70-988

Лопасть на конце наконечника снизу с одной стороны упрощает вкручивание трубы в плотные грунтовые слои, а с другой – играет роль удерживающего анкера. В отдельных случаях при необходимости подобная опора просто выкручивается из земли и используется на новом месте для нового свайного фундамента. Главное чтоб она не проржавела к этому времени, находясь в грунте.

Виды винтового фундамента

По конфигурации и предназначению лопастей выделяют:

Широколопастные – типовой вариант с одной лопастью в 1–1,5 захода.

Многолопастные – с несколькими лопастями.

Узколопастные – с наконечником в виде шурупа на 5–8 оборотов винта.

Различные виды в зависимости от почвы

Первый вариант предназначен для легких построек и устойчивых грунтов. Второй тип винтовых свай используется при необходимости улучшить несущую способность опоры с компенсацией ее подвижек по вертикали, а также для высоких и тяжелых по общему весу коттеджей в 2-3 этажа.

Третья разновидность – для оснований на грунтах с обилием камней. Для условий вечной мерзлоты рекомендуется брать также узколопастный аналог, только имеющий не заостренный конец, а раскрытый срез с зубьями по периметры.

Свайный наконечник бывает литым (ВСЛ) либо сварным (СВС). Первый стоит дороже. Однако он более прочен и способен вынести большие нагрузки, нежели наварной аналог. Если грунты на участке строительства плотные или фундамент нужно делать под большой дом, то лучше потратиться и взять с литым наконечником.

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 свайно-винтового основания

Технология обустройства фундамента своими руками из винтовых свай выглядит следующим образом:

Производится контрольное вкручивание для определения прочности грунтов.

Выполняются расчеты с подготовкой плана размещения опор.

Делается разметка участка.

Выполняется установка опорных свай с последующей их обрезкой по уровню.

Осуществляется заливка бетона внутрь опоры.

Производится обвязка созданного свайного поля.

Для каждого вида и модификации сваи в форме винта в паспорте указывается ее несущая способность. Здесь играет роль как размеры и конфигурация лопастей, так и толщина стенок и длина ствола. В зависимости от УГВ, глубины промерзания и состава грунта план размещения свайного поля рассчитывается в каждом случае отдельно.

При проектировании надо еще и учесть массу всего будущего строения, под которое устраивается фундамент на винтовых сваях. Причем в расчет следует включить вес не только стен и перекрытий, но и кровельного покрытия и нагрузок от снега с ветром. Ведь ондулин или мембранная кровля весят заведомо меньше шифера или черепицы. И все это надо предусмотреть заранее.

Этап подготовки проекта лучше всего доверить специалисту. Если в планах делать винтовой фундамент своими руками, то расчеты стоит проводить на основании СП 24.13330. Либо придется опоры устанавливать в большем количестве с запасом, увеличивая смету строительства.

Читать еще: Выравнивание стен в хрущевке своими руками видео

Пошаговая фото-инструкция

Разметка первой опоры фундамента по ориентирам участка

С разметкой сложностей возникнуть не должно. Необходимо просто наметить на участке места под опоры в соответствии с проектом. Главное при строительстве – это строгая вертикаль вкручиваемых в землю столбов.

Выкапываем «приямок» глубиной 20-30 см для первой опоры

Вставляем в приямок

Закручиваем с помощью специальных рычагов (стальных труб)

Чтобы упростить позиционирование свайных опор при их погружении в грунт, можно с помощью бура или лопаты вырыть небольшой приямок глубиной в полуметр. Далее в почву вкручиваются опоры выполняющим роль рычага ломом, мощной электродрели с редуктором либо автомобильной спецтехники. Делается это с шагом в 1–3 метра.

Рекомендуется при завинчивании привлечь третьего помощника, который в процессе будет корректировать вертикальное положение

Когда свая стоит достаточно крепко, вешаем магнитный уровень и последнюю часть завинчивания корректируем по уровню — выравниваем её весом

Если завинчивать становится тяжело, то приглашаем помощников

Первая закручена точно по уровню

Размечаем вторую — угловую на этой же стороне от первой

Копаем приямок, ставим вторую опору, выравниваем по уровню и проверяем расстояние от первой

Если необходимо сместить сваю, то отклоняем её в противоположную сторону, делаем 2 оборота и замеряем еще раз

При их установке и ввинчивании крайне важно следить за тем, чтоб опоры не ушли в сторону. Это сразу снижает способности столба выдерживать расчетные нагрузки. Лучше выкрутить такие сваи и сделать все заново. При этом ставить их по новой на то же самое место категорически запрещено. Надо будет этот “винт” сместить немного в сторону.

Когда опора встала на нужное расстояние — закручиваем аналогично первой

Третью сваю размечаем с 2-мя размерами: шириной стены и диагональю дома

Аналогично наклонами корректируем расстояние между столбами

После соблюдения расстояний — закручиваем третью

Аналогичным образом отмечаем и закручиваем четвертую, соблюдая размеры по диагонали и стороне

По всему периметру натягиваем бечёвку и размечаем маркером на бечевке промежуточные опоры

Устанавливаем каждую опору в приямки по отметкам и уровню и утрамбовываем землей

Закручиваем сваю и следим за отметками уровня и бечевки

После закрутки всех столбов отмечаем гидроуровнем одинаковые отметки

Болгаркой обрезаем все опоры по уровню

Заливаем цементно-песчаным раствором сваю до 10 см уровня до конца

Оставшуюся часть засыпаем готовой сухой цементно-песчаной смесью

Надеваем и привариваем оголовки, зачищаем и закрашиваем швы от коррозии

После того как сваи установлены на свое место, их обрезают на нужном уровне от земли. Потом эти опоры, из которых и состоит рассматриваемый вариант фундамента, рекомендуется залить изнутри бетоном. Это позволяет уберечь металл от коррозии и дополнительно усиливает все свайное винтовое поле.

Сверху на каждый установленный столб наваривается оголовок в виде квадратной стальной пластины размером порядка 25 х 25 см. А в завершении все сварные швы обрабатываются защитными составами. Дальше на этот свайный фундамент можно уже укладывать ростверк или сразу венцы сруба.

Чтобы ветер не гулял под домом и не выхолаживал его, столбы необходимо закрыть внешней облицовкой по всему периметру строения. Для этого прекрасно подойдут профнастил либо металлочерепица. Но можно воспользоваться и облицовочным кирпичом. Все на выбор хозяина коттеджа.

Применение фундамента на винтовых сваях

Для возведения винтового из железных свай фундамента бригаде в 5–7 человек зачастую достаточно одного дня. При этом ждать осадки или схватывания бетона не требуется. Подобное основание полностью готово к дальнейшему строительству здания. Это ленточный или монолитный фундамент плитой необходимо выдерживать минимум 20–30 дней. С винтовыми опорами этап устройства опор под дом занимает гораздо меньше времени.

Винтовые сваи своими руками

Винтовые сваи своими руками: особенности и недостатки монтажа

На рынке строительных конструкций винтовые сваи появились не так давно, хотя народные умельцы, что-то подобное уже использовали и раньше при строительстве заборов вокруг своих участков. С одного конца толстый деревянный кол заостряли, углубляя его в грунт, проворачивали настолько, сколько было возможно, снова и снова вбивая и проворачивая. Современные винтовые сваи выполнены из стали, надёжнее, прочнее, и функциональнее своих предшественников.

Множество строительных технологий предлагается конструкторами проектировщиками и дизайнерами. И как ни странно, нам хочется воплотить максимальное количество идей в своём доме. Но средства, вкладываемые в дизайн, нужно где-то искать. Начнём экономить на фундаменте.

Казалось бы, как можно экономить на фундаменте. Это основа основ скажут скептики. Ведь экономя на фундаменте, получим проблемы в будущей эксплуатации. А мы всё-таки попробуем. Экономия будет состоять в том, что нами будет заменён бетон в производстве фундамента, винтовыми сваями. И самое главное, установку можно провести самостоятельно.

Остаётся добавить, что изготовив винтовые сваи своими руками, это ещё и моральное удовольствие от полученного результата.

Преимущества винтовых свай

Основными преимуществами винтовых свай считается экономичность выполненного фундамента, что очень положительно сказывается на будущем воплощении идей дизайна дома в целом.

Читать еще: Как сделать своими руками крышу мансарды изнутри

Второе немаловажное условие, отсутствие необходимости проведения земляных работ. А сколько нужно затратить сил и средств знает каждый застройщик, выполнявший работы связанные с рытьём котлованов, выравниванием строительной площадки и заливкой фундамента. Строения, выполненные на винтовых сваях, возводятся на любых участках, имеющих особенности рельефа, причём у такой конструкции отсутствует усадка. Монтаж винтовых свай производится в любое время года, независимо от погодных условий и температуры воздуха. Сроки возведения минимальны.

Виды свай и особенности

Винтовые сваи выполняются из стальных труб, различного диаметра. Наиболее распространённым является диаметр трубы 108 мм. На трубу приваривается лопасть. Возможно, применение двух лопастей, для усиления сваи, чтобы избежать перекоса при монтаже на каменистом грунте. Длина, трубы может меняться в зависимости от особенностей грунта. Ширина лопасти тоже напрямую зависит от состава грунта. Наконечник винтовой сваи выполняют в виде конуса. Возможно, применение косого среза трубы у приваренных лопастей.

При промышленном изготовлении используют оцинкованные трубы. Стоимость таких свай выше, но и долговечность намного дольше. Сваи из так называемой, черновой стали грунтуют и окрашивают для предотвращения коррозии. Существуют и литые сваи. Лопасти у таких изделий не сваривают с трубой, а вся конструкция является единым целым.

Изготавливаем сваи самостоятельно

Прежде, чем приступить к собственному изготовлению винтовых свай, просчитайте целесообразность и экономическую выгоду. Конечно, с точки зрения экономики изделие выполненные своими руками существенно сэкономят средства. А вот временем вам придётся пожертвовать. Но если вы решили заготовить самостоятельно, имеете необходимое оборудование, и навыки сварщика, то смело приступайте к изготовлению. Полезно ознакомиться с различным материалом и опытом уже производивших подобные изделия людей.

Материалов подобного содержания множество, но руководствоваться, в первую очередь, необходимо проектом и чертежами конструкции. Имея необходимую документацию можно начинать изготовление винтовых свай своими руками по чертежу.

Прежде всего, выполняем заготовки деталей будущей сваи. Подготавливаем необходимое количество труб. Нарезаем и выгибаем заготовки винтов. Подготавливаем опорные пластины и конусы. При изготовлении обратите внимание, на силовые части сваи, такие как конус и лопасти винта.

При проведении сварочных работ необходимо проваривать шов на креплениях этих деталей особо тщательно, так как нагрузка при монтаже, приходится именно на эти детали. Последний этап в изготовлении сваи, приваривание пластин для крепления будущих опорных частей здания к фундаменту, выполненному из свай. Весь процесс изготовления достаточно сложный и трудоёмкий, требующий внимания и навыков в производстве сварочных работ. За кажущейся простотой изделия кроется кропотливый труд.

Фундамент, выполненный из винтовых свай

У фундамента, выполненного из винтовых свай много преимуществ, внешне готовый фундамент выглядит привлекательно и эстетично. Многие застройщики, особенно в сельской местности, копируя образцы увиденного, сталкиваются в процессе эксплуатации с различными проблемами лишь потому, что не были проведены расчёты нагрузок здания, не выполнен анализ грунта, возможная близость грунтовых вод, и других важных факторов.

Устанавливая винтовые сваи, расчёт фундамента должен быть, произведён инженерами, имеющими степень аккредитации. Специалисты учтут в проектных чертежах нагрузку стен. Дадут рекомендации, по нагрузке задания выполняя инженерные конструкции, устройство кровли. Дадут чёткое описание технологического процесса.

Технология монтажа свай своими руками процесс длительный и не простой. При таком монтаже важно избежать возможных перекосов и осевых отклонений. Для успешного монтажа, специальным ручным буром, выполняют углубление примерно на одну треть длины погружаемого изделия. В каждом элементе прорезаются отверстия под рычаг. Двое рабочих, надавливая на рычаг, прокручивают сваю, заглубляя в грунт, промеряя периодически отвесом или уровнем вертикаль погружаемого элемента. Углубив сваю до нужной глубины, переходят ко второй. Следует отметить, что начинать монтаж нужно со свай, расположенных по углам будущего здания. Выполнив установку, производят перевязку всех элементов между собой, путём сваривания по периметру и диагоналям конструкции.

Недорогой свайно-винтовой фундамент является прекрасной альтернативой ленточному бетонному основанию. Его применение особенно актуально на сложных влажных или сыпучих грунтах и неровных рельефах. Широко используются сваи в частном строительстве и для удешевления хозпостроек: бань, гаражей, теплиц, веранд и пр.

На каких грунтах используется винтовой фундамент?

Водонасыщенные грунты, пески, супеси и суглинки наиболее подвержены зимнему пучению грунта. При этом даже достаточно глубоко заложенный фундамент может начать выталкивать из-под земли. Весной же при оттаивании происходит его неравномерная усадка.
Надежная опора требуется и при строительстве на сыпучих грунтах: ведь заглубляться приходится на слишком большую глубину. Применение ленточного фундамента в таких случаях становится нерентабельным. В таких случаях на помощь приходят сваи.
Первые чугунные винтовые сваи были разработаны англичанином А. Митчеллом в 1933 г. в качестве альтернативы забивным. Они имели виде трубы, один из концов которой был изготовлен в форме лопасти особой формы и был заострен. Благодаря такой конструкции свая легко вкручивалась в грунт, дополнительно его уплотняя, гораздо ниже глубины промерзания и надежно закреплялась в нем.

Строение и внешний вид свай

Читать еще: Методические указания при ручном дуговом сварке

Первоначально такие конструкции использовались лишь при строительстве мостов и временных сооружений, и лишь затем стали широко использоваться для возведения фундаментов жилых и промышленных строений и военных объектов, причалов, пристаней.
В нашей стране их чаще всего используют для возведения зданий в условиях вечной мерзлоты (в районах Крайнего Севера и Дальнего Востока). В частном строительстве в последние годы свайно-винтовой фундамент стали применять при строительстве жилья в заболоченных местностях, близком прохождении грунтовых вод и для возведения хозяйственных построек.

Область применения свайных фундаментов

Существует два типа винтовых свай:
• сваи-пики: с заостренным наконечником; предназначены для легких и сыпучих грунтов;
• сваи-трубы: с зубчатой коронкой на нижнем конце; используются на вязких почвах.

Виды свай

К основным достоинствам свай относят:
• возможность устройства на любых, в том числе и сложных грунтах и даже на воде;
• простота монтажа, минимальное количество времени, затрачиваемое на их установку, отсутствие земляных работ;
• возможность устанавливать в зимний период;
• такие конструкции не восприимчивы к выталкивающим нагрузкам;
• при необходимости возможность демонтажа и повторной установки;
• высокая прочность: в зависимости от вида свай они способны выдержать нагрузку 4-18 т;
• повышенная сейсмоустойчивость;
• долговечность;
• экономическая выгода: стоимость их на 30-60% ниже цены бетонного фундамента.

К недостаткам свайно-винтового фундамента можно отнести:
• невозможность устанавливать их в грунтах с известковой прослойкой, торфяниках, текучих грунтах и в скалистых местностях;
• оборудовать подвал в доме, установленном на сваях, весьма проблематично – его утепление будет равно стоимости самого фундамента.

Расчет требуемого количества свай

Первым делом необходимо определить нагрузку на фундамент. Для этого следует просуммировать:
• вес строения, включая не только внешние, но и внутренние стены, перекрытие между этажами, крышу, отделку фасада;
• предметы интерьера, находящиеся в доме, мебель, аппаратуру и пр.;
• вес находящихся в доме людей: по СНиП для частных жилых домов берутся данные из расчета 150 кг на 1 кв. м;
• снеговая нагрузка, определяется по СНиП в зависимости от района проживания.

Карта снеговой нагрузки

Полученный вес умножается на коэффициент 1,2. Чтобы узнать предельную нагрузку (несущую способность) каждой сваи, следует знать сопротивление грунта. Для этого следует воспользоваться специальной таблицей (см. фото).

Далее рассчитывается, сколько винтовых свай понадобится для возведения конкретного строения. Для этого полученную сумму нагрузки на строение делят на несущую способность конкретного вида свай.

Глубина их погружения зависит от степени промерзания грунта (эти данные разняться для каждого района). К примеру, для Московской области глубина промерзания почвы составляет 1,4 м.

Установка свай

Выполнение работ ведется в следующей последовательности:
1. С помощью кольев на выбранном участке намечаются места расположения свай. Чтобы избежать ошибок, следует сверить расстояние между ними с чертежом, а также тщательно промерить размеры углов и диагоналей.

2. Для упрощения ввинчивания сваи под каждую из них готовится небольшая лунка чуть шире (на 2-3 см) диаметра лопасти. Глубина такой лунки – 10-15 см. Слишком глубокие ямы, разрыхляющие грунт, недопустимы.

Лунка для сваи

3. Сваи с лопастями до 300 мм можно ввинтить вручную без применения техники. Для этого готовится рычаг из лома, который вставляется в отверстие в верхней части сваи, и кусков трубы размером по 3 м. По мере углубления винта в грунт трубы будут одеваться на лом для увеличения длины плеча рычага.

4. Для работ понадобится не менее трех человек. Так как свая должна быть установлена строго вертикально, необходимо, чтобы во время ее вкручивания один из них контролировал процесс ее установки.

Свая должна устанавливаться строго вертикально

Совет. Если при установке на пути одной-двух свай появилось препятствие, и они в землю больше не входят, допускается срезать верх и оставить их в таком положении. Но по углам дома сваи должны устанавливаться только на полную глубину.

Ввинчивание сваи вручную

5. После установки всех сваи излишки их длины обрезаются по уровню.

6. Для упрочения в полый ствол сваи заливается бетон.

Бетонирование

7. На месте обрезки в верхней части сваи приваривается оголовок.

Сварка оголовка

Изготовление ростверка

Ростверк – верхняя часть фундамента, объединяющая оголовки свай и обеспечивающая более равномерную нагрузку на основание. Благодаря такой жесткой связке в случае выхода из строя одной опоры тяжесть перенесется на остальные. Ростверк может выполняться из:
• бетона;
• бруса или доски;
• тавровой балки;
• металлического швеллера или уголка.

Совет. Если дом выполнен из бруса, в качестве обвязки может использоваться первый ряд стены.

При устройстве бетонного ростверка по верху свай готовится опалубка, устанавливается арматурный пояс и заливается раствор. Швеллер, двутавр и уголок свариваются. Деревянный ростверк собирается на болтах.

Виды ростверка