Композитные сваи для фундамента

Обновлено: 08.05.2024

О свайно-винтовом фундаменте ходит множество мифов и легенд. Одни считают, что винтовые сваи — дешевая и универсальная альтернатива железобетонному фундаменту для дома под ПМЖ. Другие полагают, что металлические сваи с лопастью на конце годятся только для неответственных и легких построек. Например, каркасных дачных домиков, беседок, террас, заборов, хозяйственных блоков. Так ли это на самом деле? Ответы в статье.

Содержание:

«Подводные камни» свайно-винтового фундамента
Как сделать качественный свайно-винтовой фундамент
Недорогой свайно-винтовой фундамент — миф
Реальная цена свайно-винтового фундамента
В каких случаях оправданно применение свайно-винтового фундамента

Проблемы свайно-винтового фундамента

«Низкая» цена на свайно-винтовой фундамент многим застройщикам отбивает здравый смысл. Слово «низкая», не просто так взято в кавычки. Почему винтовые сваи — это, на самом деле, — недешевое удовольствие, мы расскажем чуть ниже. Сейчас о другом — о негативном опыте использования свайно-винтового фундамента.

Пользователи портала дали Omissa советы:

Проверить, не разрыхлён ли грунт вокруг свай.
Приварить оголовки к сваям.
Усилить конструкцию диагональными «укосинами» из стального уголка с полкой 5 см.

Пользовательница последовала этим советам.

Мы обварили сваи уголком и приварили все оголовки. По ощущениям, дом стоит значительно устойчивее, хотя, в углах, чувствуются некоторые вибрации.

Итак, проблема почти решена. Идём дальше.

Мне построили каркасный дом на винтовых сваях. Размер «коробки» 7000х9000 мм. Диаметр свай 89 мм. Длина всего 2000 мм. Высота свай над землёй не более 700 мм. Получается, что свая закручена на глубину не более 1300 мм. В первый же год сваи стало выпирать. Не сильно, но неприятно. Потом, когда на следующий год грянули морозы, сваи поперло так, что перестали открываться двери в тамбуре. На втором этаже от стен отошел потолок. Помялась металлочерепица. Поднявшиеся углы дома видно невооружённым взглядом. Сваи больше всего выперло по углам и по периметру дома. Летом сваи осели. Думаю, срезать сваи и залить мелкозаглубленную ленту.

На фото ниже заметно, что у дома поднят угол.

У меня двухэтажный каркасник размером 9х11 м на свайно-винтовом фундаменте. Дом жилой. Фасад отделан штукатуркой. Грунты просадочные, пучинистые. Через год часть свай просела от 2 до 5 см. Самое интересное, что фундамент закрутила фирма с именем. Предварительно сделал инженерно-геологические изыскания и дал их свайщикам, но, видно, всё без толку. Фундамент уже ремонтировали по гарантии. Сваи нарастили. Закрутили дополнительные сваи диаметром 133 мм. Подвели двутавровые балки, но гарантий, что просадок дальше не будет, нет. Продолжать «игру» со свайно-винтовым фундаментом не хочу. Надо как-то укрепить фундамент железобетонной лентой мелкого заложения. Как это сделать? Дом поднимать нельзя, т.к. дорогой мокрый фасад треснет.

Обратите внимание на фото ниже. Вокруг сваи, из-за вырытого перед закручиванием сваи приямка, провалена почва. В этом месте постоянно собирается вода и, далее, как по направляющей, бежит по стволу сваи вниз, под землю, где замачивает грунт.

Свайщики, чуть отвернись, роют глубокий приямок. Почти везде, где я видел свайно-винтовой фундамент, земля вокруг свай провалена. Если сказать монтажникам, зачем так делают, то они отмахиваются. Мол: «Всегда так строим. До плотного грунта еще далеко (все сваи длиной 2.5 м и более), а от боковых нагрузок укосины помогают».

У Олег 52 низкая несущая способность грунта под сваями. Кроме лопастей, их толком ничего не держит, грунт неплотный, боковое трение слабое. Вообще считается, что только с 4 метров заглубления сваи удерживаются в грунте боковым сдавливанием и трением. Лучше залить МЗЛФ и сделать утеплённую отмостку.

Topos предложил Олег 52 смонтировать дренаж и защитить периметр дома от осадков. Олег 52 решил воспользоваться советами участников портала и залить «ленту» под домом. Ведь для строительного рынка в РФ характерен лозунг: «Хочешь сделать как надо - сделай САМ!».

Как сделать качественный свайно-винтовой фундамент

Вы можете сказать, что все вышеперечисленные проблемы со свайно-винтовым фундаментом возникли из-за грубых нарушений, допущенных в ходе строительства. Отчасти это верно. На портале есть множество тем, где у людей трещат ленты и проседают плитные фундаменты, в которые вбуханы кубометры бетона. Но, на устройство свайно-винтового фундамента, огромное влияние оказывает т.н. «человеческий фактор». Слишком много халтурщиков, в сезон, хочет заработать на сваях. На первый взгляд — работа нехитрая и простая, но, это только кажется.

Я занимаюсь ремонтом фундаментов и передвижкой домов. Часто слышу про сваи, что качаются, тонут или, их выпирает. Технология свайно-винтового фундамента тут ни при чём. Причины аварийных ситуаций — неграмотный расчет и неправильный монтаж винтовых свай, усугубленный особенностями грунта.

В отличие от машинного вкручивания свай, при ручном монтаже, строители могут устать или просто схалтурить, что негативно скажется на качестве свайно-винтового фундамента.

По мнению Игорь3 дом на сваях качается если:

Сваи недостаточно заглублены.
Строители вырыли слишком глубокий приямок.
Сваи слишком высоко подрезаны над грунтом и нет диагональных «укосин».
Выбран малый диаметр свай.
Недостаточное количество свай.
Слабонесущий грунт.

Сваи просели если:

Под сваями слабонесущий грунт.
Не сделан расчёт несущей способности сваи, и, что ВАЖНО, грунта под лопастью сваи.

Итак, основа надежного свайно-винтового фундамента — конструкторский расчёт и данные геологии на участке, а не определение длины и диаметра свай по телефону или по принципу «так сделали соседу». На первый взгляд кажется, что все вопросы решаются просто — заказывается инженерно-геологическое изыскание. Затем собираются нагрузки от будущего строения на грунт, делается расчёт и выбираются сваи. На этом этапе застройщиков ожидает «подводный камень», который может полностью обнулить идею сделать качественный свайно-винтовой фундамент.

Любителей упрощенного «расчета» нагрузок через вес дома ждет неприятный сюрприз — риск неравномерных осадок по осям. На самом деле, грамотный сбор осевых нагрузок показывает - они сильно разные по осям. У каркасников в 1-2 этажа, нагрузки на периметр в диапазоне 10-25 кН/м = 1-2,5т/м и на внутренние до 40-50 кН/м= 4-5т/м.

Теперь найдите конструктора, кто сможет сделать грамотный расчет свайно-винтового фундамента, со сбором осевых нагрузок, и расчетом конструкции по СП 50-102-2003 «Проектирование и устройство свайных фундаментов». Есть такой?

Если ленточные и плитные фундаменты отчасти могут компенсировать неравномерную осадку, и перераспределить нагрузку без возникновения аварийной ситуации, то сваи осаживаются каждая сама по себе.

Ещё один «миф», что свайный фундамент можно рассчитать путём пробного завинчивания сваи и, тем самым, исследовать грунт на участке.

На мой взгляд и любого конструктора — этот метод — лотерея из области экстрасенсорики и уфологии.

Причина в том, что на усилие при пробном закручивании сваи влияет время года. Например, данные ранней весной, когда грунт находится во влагонасыщенном состоянии, т. е. в период максимального ухудшения свойств основания, будут отличаться от данных полученных при пробном завинчивании сваи летом — в конце августе, когда воды мало или зимой.

Состояние грунта при пробном завинчивании действительно только на момент самого завинчивания. Этот метод не учитывает сезонное, долговременное (карст, подтопление) и техногенное ухудшение свойств основания.

При нормальном инженерно-геологическом исследовании выявляется практически все свойства залегающих пластов, в том числе и мощность, и возможность выявления просадочных линз. Выявляются пласты более стабильные и пригодные для восприятия нагрузок. Так же определяется и начальное просадочное давление, коэффициент фильтрации и другие свойства грунта, которые пробным закручиванием не определить.

Проектирование свайных фундаментов без соответствующих достаточных данных инженерно-геологических изысканий не допускается.

Обязательными видами работ, независимо от уровня ответственности объектов строительства и типов свайных фундаментов, являются бурение скважин, лабораторные исследования и статическое или динамическое зондирование грунта.

Запомните! На свайно-винтовой фундамент можно поставить даже каменный дом, например, из газобетона. Вопрос лишь в том, если отбросить цену такого фундамента, выдержит ли грунт под лопастью эту нагрузку, при небольшой площади отпирания всех свай, по сравнению с ленточным или плитным фундаментом.

Площадь опирания винтовой «108» сваи, с диаметром лопасти 300 мм – 0.07 м²
Площадь опирания винтовой «133» сваи, с диаметром лопасти 350 мм – 0.09 м²
Площадь опирания только части МЗЛФ, шириной 600 мм и длиной 1 м – 0.6 м²

Т.е. площадь опирания всего лишь 1 погонного метра ленточного фундамента, с шириной подошвы 0.6 м, = 6-8 винтовых свай! Причём при конструировании свайно-винтового фундамента не принимаются в расчет силы трения сваи о грунт в той части длины ствола, примерно 1.5-2 м, которая находится в зоне промерзания.

Дешевый свайно-винтовой фундамент — это миф

Если зайти в интернет и забить в поисковике запрос «стоимость свайно-винтового фундамента под ключ», то, в зависимости от региона и жадности продавцов, выйдут следующие цифры:

Фундамент 6х6 м – 26 — 30 тыс. руб.;
Фундамент 9х9 м – 45 — 55 тыс. руб.;
Фундамент 10х10 м – 70 — 90 тыс. руб.

Звучит заманчиво, не так ли? Кто из застройщиков не хотел бы сэкономить на фундаменте. Особенно, если прибавить стандартные плюсы «винтов», которые озвучивают свайщики:

Срок службы фундамента – более 100 лет.
Монтаж за 1 день и в любое время года.
Свайный фундамент дешевле монолитного в 2-3 раза.

А теперь спустимся с небес на землю. Что входит в эту стоимость? Скорее всего вам предложат стандартный размер свай, с количеством, рассчитанным на глазок и пролётами по 3 м. Т. е. "базовая" свая под легкий дом:

диаметр ствола - 108 мм;
длина сваи - 2500 мм;
диаметр лопасти - 300 мм,
толщина стенки трубы 4 мм;
+ оголовок 20х20 см + монтаж.

А теперь прибавьте к стоимости свайно-винтового фундамента «допы»:

Участок с уклоном? Грунт слабый? Придётся закручивать сваи большей длины. Платите.
В доме планируется камин? Тогда потребуется больше свай. Платите.
Сваи слишком высоко обрежут по высоте от земли и нужно усиление диагональными «укосинами»? Платите.

Список можно продолжать, но, самое главное, что в итоге получит заказчик, реальный фундамент, или незаконченную конструкцию, которую затем придётся доводить до ума? Что мы имеем ввиду? Прибавляйте к стоимости:

Вам потребуется обвязать сваи и сделать перекрытие, например, брусом и деревянными лагами.

Утеплить перекрытие теплоизоляцией, например, каменной ватой. Причем слой придётся брать потолще, т. к. снизу всё продувается. Если сэкономить, то зимой будет ледяной пол.
Смонтировать пароизоляцию.
Настелить черновой пол, например, из ОСП.
Оставлять дом на сваях, как на «ножках», некрасиво. Здравствуй забирка! Т. е. сваи придётся дополнительно чем-то обшивать снаружи, например, плоскими листами шифера, чтобы затем, наклеить на них плитку.

Фундаменты следует сравнивать в комплексе, за полностью готовый «0» цикл. Т. е., каждый из фундаментов должен быть доведён до равной степени строительной готовности. Есть готовое основание первого этажа, на которое будут монтироваться стены. Торец цокольной части фундаментов подготовлен под облицовку камнем, плиткой или штукатуркой и т. д.

Дешевизна свайно-винтового фундамента — иллюзия, т. к. в стоимости не учтена цена перекрытия и забирки.

У меня дом на свайно-винтовом фундаменте. «Ножки» ничем не зашивал. Пол утеплён – задул 20 см эковаты, но всё равно холодно, ветер всё выдувает. Буду утепляться по периметру.

В итоге участник портала отвёл воду от дома, закрыл цоколь и грунт пенопластом толщиной в 10 см. По его словам, разница в комфорте «до» и «после» разительна. Дальше он будет делать утеплённую отмостку.

Реальная цена свайно-винтового фундамента

А теперь настоящие цены на свайно-винтовой фундамент.

Мы построили заказчику каркасный дом площадью 280 кв. м на свайно-винтовом фундаменте за 450 тыс. руб. Цена — без учёта обвязки деревом, но с учётом усиления металлом. Всего закрутили 60 свай, диаметром 108 мм, длиной от 3000 до 4500 мм. Заказчик сначала хотел построить дом из газобетона на ленточном фундаменте, но, за ленту ему насчитали 2 млн. руб.

Мы внимательно следим за новыми технологичными решениями, и стеклобазальтопластиковые сваи являются одним из них. Приятно, что выпускаются они на отечественном производстве.

Преимущества

Стеклобазальтопластиковые трубы (сваи), выпускаемые «Заводом базальтовых труб» по современной российской технологии, заметно превосходят по надежности, долговечности и химической стойкости сваи из бетона, полиэтилена и черных металлов, а во многих случаях — и трубы из нержавеющей стали.

При этом они сопоставимы по стоимости с рядовой сталью и значительно дешевле труб из специальной и нержавеющей стали. Монтаж стеклобазальтопластиковых свай быстрее и дешевле монтажа традиционных аналогов. Все это позволяет снизить инвестиционные и эксплуатационные затраты.

Особенности стеклобазальтопластиковых свай

выдерживают давление до 200 атмосфер и температуру до 130 o С
не корродируют
не боятся блуждающих токов
не «зарастают»
надежно работают в любых жидких средах, в том числе в химически агрессивных стоках
срок службы СБПС значительно дольше стальных аналогов
в 4-10 раз легче аналогичных стальных свай, в 2 раза легче полиэтиленовых свай
простой и быстрый монтаж

Стеклобазальтопластиковые сваи по прочности превосходят также полиэтиленовые и полипропиленовые сваи, они не боятся ультрафиолета и грызунов, имеют класс огнестойкости до Г-1 (самозатухающий трудногорючий строительный материал). Не требуют использования грузоподъемной техники, сварки, изоляции, электрохимзащиты и привлечения персонала высокой квалификации.

Применение СБПС в прибрежном строительстве

Перечисленные выше особенности стеклобазальтопластиковых материалов позволяют их использовать в качестве надежного строительного материала. Примеры:
• строительство пирсов и причалов на сваях,
• строительство судоподъемников, доков и др. прибрежных объектов.

Завод-производитель может изготавливать сваи точно по необходимым заказчику размерам в любом диапазоне от 0,1 до 13,3 метра.

Характеристики в агрессивных средах

Стеклопластиковые и стеклобазальтопластиковые трубы могут применяться на химических предприятиях для транспортировки агрессивных сред и кислоты.

Химическая стойкость данных труб по отношению к кислотам и некоторым другим агрессивным средам представлена в таблице.

Наименование рабочей среды	Max рабочая температура, °C
Азотная кислота до 20%	50
Фосфорная кислота любой концентрации	100
Соляная кислота до 10%	85
Соляная кислота до 25%	80
Соляная кислота до 37%	65
Серная кислота до 25%	100
Серная кислота до 75%	40
Плавиковая кислота до 25%	35
Едкий натрий и едкий калий, концентрацией 50%	80
Гексан концентрацией 100%	70
Морская вода	80
Уксусная кислота до 50%	50
Хлор и хлористый водород (газ)	100
Сернистый газ	90
Сероводород	80

Снижение теплопотерь

Опыт эксплуатации труб из стеклопластика демонстрирует их высокую надежность в сетях ГВС и отопления при температурах до 115 С и продемонстрировал энергосберегающий эффект в сравнении со стальными трубами (теплопотери снижены до 50%, расход топлива — на 15—20%).

Снижение теплопотерь вызвано следующими объективными факторами:

Теплопроводность материала стеклобазальтопластиковых свай в 150 раз ниже, чем у стали.
Стеклобазальтопластиковые трубы имеют пропускную способность до 30% выше новых труб из углеродистой стали (характеризуется меньшим гидравлическим сопротивлением, что обусловлено меньшей шероховатостью внутренней поверхности, отсутствием зарастания «живого» сечения трубы и благоприятным электрохимическим взаимодействием полимерного материала с транспортируемой средой). Теплоноситель проходит по трубе с большей скоростью, чем в стальной трубе и доходит до потребителя, отдав меньше тепла.
Технологические особенности труб. Для компенсации линейного расширения при нагревании СБПТ используются телескопические компенсаторы, снижающие турбулентность потока, характерную для П-образных компенсаторов, уменьшают протяженность трассы, а, значит, снижают теплопотери.
Стеклобазальтопластиковая труба не подвержена ни внутренней ни внешней коррозии. Это дает им преумущество в теплоизоляции по сравнению со стальными трубами, утпеленными пенополиуретаном (ППУ). Стальные трубы на определенное время защищены от коррозии внешней поверхности, но проблема внутренней коррозии или коррозии сварных швов не решена. Со временем ППУ дает внешние протечки, и тогда процесс коррозии внешней поверхности трубы под слоем теплоизоляции развивается даже быстрее, чем на открытой поверхности.

Мобильные трубопроводы

Современные стеклобазальтопластиковые трубы (СБПТ) позволяют создавать мобильные трубопроводы для эффективной и оперативной ликвидации пожаров и стихийных бедствий, аварий в коммунальных и промышленных сетях. Такие трубопроводы являются очень полезным инструментом для МЧС.

Преимущества и возможности мобильных трубопроводов — в этом файле вы найдете важную информацию об использовании стеклобазальтопластиковых свай в пожаротушении.

Параметры и базовые цены на композитные сваи с 01.02.2013

Внутренний Ø, мм	Номинальная толщина стенки, мм	Погонная масса, кг/м	Цена одного м.п. с НДС, руб.
50	2,5	0,76	По запросу. E-mail:rosbereg@rosbereg.ru
65	2,5	0,98
80	3	1,44
100	3,5	2,10
122	3,5	2,55
150	4	3,57
200	4,5	5,34
250	5	7,40
300	6	10,65
400	8	18,93
500	10	29,58

Сертификаты

Грамотные строители понимают, как важно внедрять в свою практику новые технологии и материалы. О композитной арматуре миру известно давно, но её массовый выпуск и применение взял старт лишь несколько лет назад. Мы расскажем об особенностях работы со стеклопластиковым армированием на примере фундамента.

Сильные и слабые стороны композитной арматуры

Не стоит ожидать, что какой-либо строительный материал окажется уникальным и унифицированным предложением. Однако грамотное применение в соответствии с условиями эксплуатации позволяет добиться воистину выдающихся результатов. Так и с композитной арматурой: используя её положительные качества и нивелируя отрицательные, можно обеспечить продолжительную эксплуатацию при меньших материальных затратах.

Главным достоинством стеклополимерной арматуры считается свойственный ей высокий предел разрушающего воздействия — почти в 2,5 раза выше, чем у стали. Выполнять работу по компенсации растягивающих воздействий в бетонном массиве у композитной арматуры получается намного лучше, чем у стали. Особенно если учитывать, что в ходе производства пластиковым стержням можно обеспечить фактуру поверхности, способствующую максимально эффективному сцеплению с бетонной массой.

Другой очевидный плюс — крайне высокая устойчивость к агрессивным средам. Бетонные конструкции, перманентно находящиеся в условиях высокой увлажнённости или подверженные воздействию солевых растворов, в случае армирования композитными материалами имеют гораздо более продолжительный срок службы. Нельзя забывать и о проявлениях электролиза: диэлеткрические свойства пластика могут быть как плюсом, так и минусом.

Не обходится и без ложки дёгтя: стеклопластиковая арматура необратимо теряет свои свойства при нагреве. Это вынуждает пересмотреть целесообразность её применения с точки зрения пожарной безопасности. При нагреве до 150–200 °С армирование лишается своих прочностных свойств, если же в качестве связующего были применены термореактивные полимеры — арматура теряет прочность необратимо.

Ещё один недостаток композитной арматуры — низкий модуль упругости, то есть малое сопротивление изгибу. Из-за этого в конструкциях с сосредоточенными воздействиями требуется закладка стеклопластиковой арматуры в количествах, до 4-х раз превышающих норму содержания по сечению в сравнении со стальным армированием.

Преимущества в контексте фундамента

Гибкость полимерной арматуры допускает её транспортировку в катушках, таким образом длина отдельно взятого элемента практически не ограниченна. В совокупности с малым весом материала (в 3–4 раза меньше, чем у стали) все прочие свойства обеспечивают дешевую доставку без использования длинномерных транспортных средств, а также высокое удобство в работе.

Фундаменты не подвергаются воздействию открытого пламени и высоких температур при пожаре, из-за чего низкая термостойкость не является существенным недостатком. Высокая гибкость арматуры может иметь значение только при работе в конструкциях, имеющих узлы сосредоточенных воздействий, например при устройстве ростверков. Однако восстановить устойчивость бетона к изгибающим нагрузкам можно посредством закладки относительно небольшого количества стального армирования, либо же попросту увеличив число свай.

Гораздо важнее для фундаментов коррозионная устойчивость стеклопластика. Она не так важна при последующей гидрофобизации и гидроизоляции бетона, тем не менее, подверженность ленточных фундаментов разрыву из-за увеличения корродирующего металла в объёме можно не учитывать в случае использования полимерного армирования. Стеклопластик оптимально подходит для устройства плавающих фундаментов на участках без дренирования и при высоком содержании в верховодке химически активных соединений. Даже при обычных условиях использование стеклопластикового армирования позволяет снизить защитный слой бетона до минимальных 15–20 мм, тем самым делая возможным вынос армирования в зону максимально эффективного восприятия нагрузок.

Расчёт композитного армирования

Если методики расчёта стального армирования хорошо освоены большинством строителей, проектирование фундаментов со стеклопластиковой арматурой до сих пор считается недостаточно освещённой темой. Причина тому — отличающиеся физико-механические свойства арматуры, которые пока не учтены в большинстве действующих строительных нормативов. Простейший способ расчёта композитного армирования — метод равнопрочной замены, при которой стальные стержни заменяют стеклопастиковыми с уменьшением типоразмера на два значения (то есть 8 мм вместо 12 мм или 14 мм вместо 18 мм). Однако расчёт сложных фундаментов рекомендуется выполнять по общей схеме с нуля, дабы не упустить из виду существенную разницу в величине модуля упругости.

Первая часть расчёта фундамента содержит определение воздействий на основание постройки и выполняется так же, как и для железобетонных конструкций. Вторая часть начинается с определения достаточных размеров сечения элементов бетонных конструкций и здесь можно наблюдать первые отличия. Поскольку сопротивление растяжению у стеклопластиковой арматуры выше, а защитный слой — минимален, достаточная площадь сечения оказывается на 25–30% ниже нормативного минимума для железобетонного изделия при равном сечении армирующих элементов. Это не относится к определению ширины нижней плоскости фундамента, которая всегда определяется по действующим нагрузкам и опорной способности грунта. Поэтому при армировании композитной арматурой выгодно обратить внимание на фундаменты сложных сечений.

Следующий этап — выбор равнозначной замены стальному армированию, который заключается в сохранении не только прочностных, но и всех остальных физико-механических качеств. Основной нюанс в том, что стеклопластиковая арматура испытывает в 3–4 раза большее линейное удлинение прежде, чем перестаёт сопротивляться разрушающему воздействию. Это означает, что общее сечение армирующих элементов в зоне восприятия растягивающих нагрузок должно быть соответственно выше, чем при использовании стальной арматуры. Выгода от использования стеклопластикового армирования в таком случае выражается только высокими допусками по раскрытию трещин — для полимерного армирования контакт с воздухом или влагой не критичен, однако нельзя упускать из виду воздействие на бетон морозных сил. Общая же тенденция такова: результаты экономии на объёме бетонной смеси следует направлять на усиление композитного армирования в обозначенных зонах.

Правила работы с материалом

Отличия в работе с полимерным армированием заключаются не только в методике расчёта, но и в приёмах обработки материала. В частности:

Резка стеклопластиковой арматуры должна выполняться либо горячим резаком, либо болторезом. Пиление полимерной арматуры любыми способами приводит к образованию вредной микроскопической стружки.
Гибка арматуры допускается только при изготовлении элементов конструкционного армирования. Ее выполняют нагревом изгибаемого участка до 100–120 °С с помощью электрического фена с последующим естественным охлаждением после принятия изделием требуемой формы.
При хранении композитной арматуры следует обеспечить ей защиту от прямых солнечных лучей и высоких температур.
При разматывании арматуры следует учитывать её высокую упругость. Чтобы снять напряжение в витках, конец арматуры следует временно закрепить к корпусу катушки метровым отрезком цепи. Если бухта поставляет без катушки, перед разрезанием фиксаторов необходимо закрепить на бухте 2–3 проволочных кольца, не препятствующих проскальзыванию стержней.

Вязка пространственных армирующих конструкций

Процесс сборки каркаса из стеклополимерной арматуры решительно отличается от вязки металлической. Корнем большинства отличий выступает практически неограниченная длина стержней: параллельная связка прутьев применяется крайне редко. Из-за этого каркас для всего изделия гораздо удобнее вязать по месту, а после сгружать в опалубку. Этому также способствуют малый вес и стойкость к коррозии: для сохранности стеклопластиковой арматуры достаточно лишь укрыть её от солнечного света.

Подготовку деталей каркаса, как и в случае со стальными стержнями, следует производить до начала сборки, то есть все работы ведутся преимущественно мануфактурным методом. Сведения рядов на углах и примыканиях следует выполнять вязкой перекрестий, а при необходимости увеличить погонаж — параллельным связыванием с перехлестом не менее 20 диаметров. Перекрестия вяжутся оплетанием каждого из перпендикулярных прутьев кольцом, которое стягивает арматуру межу собой. Для параллельного связывания устанавливается 3–5 опоясывающих хомутов в 2 витка. Можно использовать в этих целях как нейлоновые стяжки, так и ПЭТ-ленту с её последующей термоусадкой.

При необходимости включения в арматуру анкеровок сложной формы, их изгибают из металла, либо используют фабрично согнутые изделия в тех сочленениях конструкции, где стеклопластиковая арматура сможет выполнять свою работу. При этом необходимо увеличить толщину защитного слоя в месте установки стальных элементов, а связку разнородных материалов выполнять полимерной проволокой.

Начинаю цикл статей по типам фундаментов. В каких случаях какой фундамент применяется и какие у каждого фундамента плюсы и минусы.

Начну с достаточно популярного и рекламируемого в последнее время фундамента на винтовых сваях.

По факту, винтовая свая - это не что иное, как труба с приваренной лопастью. Монтаж ее так же предельно прост: бурится лидерная скважина диаметром чуть меньше ствола сваи и на глубину на метр меньше глубины погружения, в эту скважину вставляется винтовая свая, и закручивается как саморез вручную или при помощи специальной техники. Главным ее преимуществом является возможность выполнения работ в зимнее время.

В последнее время компании, занимающиеся изготовлением и монтажом винтовых свай, приложили не мало усилий для их рекламы. Итогом стало то, что люди не думая применяют их и под легкий дом из СИП-панелей, и под каркасник и даже под дом из газоблока. Деревянные же дома процентов на 30-40 сейчас ставят на такой фундамент.

Сколько простоит дом из газоблока без трещин на таком фундаменте? Думаю не больше 1 сезона. (фотография из сети)

Вообще, главной сферой применения винтовых свай являются фундаменты для электротехнических сооружений (опоры ВЛ, трансформаторные подстанции и т.д.) в болотистой местности , фундаменты для временных зданий и сооружений нефтяной и газовой промышленности в болотистой местности и фундаменты под здания в вечно-мерзлых грунтах. Главной особенностью всех этих сооружений является то, что максимальный срок их службы составляет не более 50 лет, после чего эти сооружения демонтируются вместе с фундаментом и устанавливаются новые (более мощные и/или более современные).

Стандартная обвязка винтовых свай в промышленном строительстве. Обратите внимание, на сколько жесткая обвязка винтовых свай под нагрузку 15-20 тонн (фотография из сети)

Для строительства частных домов винтовые сваи начали применять из-за их относительной дешевизны и простоты монтажа в любое время года. На рынке винтовые сваи продают по цене от 1,5 тысяч рублей, а для монтажа необходим либо самодельный вращатель (делается из редуктора и дрели-миксера), либо ямобур по цене 1,5 тыс. в час (фундамент под дом он завернет за 2 часа, еще часа 2 сварщик будет приваривать оголовки)

Казалось бы идеальное решение для частного дома, но тут возникает ряд "НО"

1. Винтовая свая изготавливается из стали, а значит подвержена коррозии. Скорость коррозии для разных сталей и разных условий разная, но средний показатель примерно 0,1 мм в год (актуален для 245 стали в нормальных грунтах). Так как большинство свай для частного домостроения изготавливается из трубы с толщиной стенки до 5 мм, то не сложно подсчитать, что через 50 лет от сваи останется одно название, а свои характеристики она потеряет еще раньше, примерно лет через 30.

Существуют решения из нержавейки, но цена на них вас очень сильно удивит.

Продлить срок службы позволяет антикоррозийное покрытие, но на моей памяти только 2 покрытия выдерживали завинчивание винтовой сваи в грунт: горячее цинкование и эпоксидное покрытие jotamastiс. Оба вида покрытий прибавляют 30-40 рублей цены к каждому килограмму сваи. Более дешевые покрытия сдираются грунтом, как наждачной бумагой, и соответственно, перестают выполнять свою функцию.

2. Конструкции дома к оголовку винтовой сваи крепятся при помощи болтов, глухарей, анкеров или саморезов. Сами винтовые сваи без особых проблем и повреждений можно выкрутить и закрутить на новом месте. Этого факта бывает достаточно, чтобы доказать, что дом, особенно если он сделан из бруса без внешней и внутренней облицовки или СИП-панелей, не является капитальным строением, так как его легко можно демонтировать и переместить на новое место без повреждений. В подтверждение этих слов приведу ссылку на новость на одном городском портале.

3. Винтовые сваи после монтажа если и связывают между собой, то в лучшем случае профильной трубой 20х40 мм или вообще брусом. Иногда попадаются решения, когда делается дополнительная связка из 50-го уголка. К сожалению такая связка не обеспечивает необходимую жесткость и может приводить к вибрациям дома, трещинам в стенах, разрушениям домов. Связано это с тем, что даже на небольшом участке 10х10 метров закрученные по разным углам сваи могут работать по разному, так как под лопастью винтовой сваи может оказаться разный грунт, а в верхних слоях грунта может быть разный показатель морозного пучения.

Такая обвязка сгодится разве что для бани из бревна. Пространственную жесткость такая обвязка не обеспечивает.

Какие винтовые сваи и в каких именно случаях применять? Все очень просто:

1. Применять следует винтовые сваи с толщиной стенки и лопасти, обеспечивающей достаточный срок службы (исходя из тех же 0,1 мм кородирования в год), при этом ни в коем случае не располагать рядом с ними и не подключать к ним заземление. Как вариант - за качественными сваями для фундамента дома можно обратиться в фирмы, занимающиеся изготовлением свай для промышленных объектов, у них часто на остатках бывает БУ труба 159-162 диаметров с толщиной стенки 10-12 мм, что обеспечит срок службы на 50-80 лет даже с дешевыми антикоррозийными покрытиями.Они с радостью от нее избавятся за отностительно гуманную цену, так как на промышленные объекты б/у или лежалая труба не годится.

2. Винтовые сваи целесообразно использовать в качестве фундамента временных сооружений: баня, беседка и т.п., или же для сооружения пристроя к дому, например крыльца, веранды и т.п.

3. Винтовые сваи целесообразно так же применять для замены фундаментов деревянных домов, если по каким то причинам фундамент дома начал проседать (в промышленном строительстве винтовые сваи достаточно часто применяют для замены или укрепления фундамента).

4. Винтовые сваи можно, и целесообразно применить в качестве фундамента дома или другого строения, если верхние 3-5 метров грунта в месте строительства состоят из обводненного торфа или в верхних слоях грунта есть плывуны, и другие виды фундаментов не обеспечивают необходимую несущую способность.

Как правильно выполнить монтаж винтовых свай?

1. Закажите, или рассчитайте сами нагрузку на фундамент и подберите глубину заложения и параметры винтовой сваи (можно воспользоваться онлайн калькуляторами, или провести расчет по пункту 7.2.10. СП24.13330.2011). При этом не забывайте, что глубина погружения сваи должна быть как минимум на 1 метр ниже глубины промерзания грунта.

Помните, что так называемое "пробное погружение" не дает данных о несущей способности винтовой сваи, так как на ее пути может встретиться камень размером с кулак, лопасть упрется в него ребром и свая даст "отказ", а монтажники на основе своих ощущений будут Вас убеждать, что на этой глубине достаточная несущая способность. Есть научные наработки по примерному определению несущей способности сваи по крутящему моменту, развиваемому вращателем, но для этого спецтехника должна быть оборудована достаточно точным манометром в гидросистеме, должен быть паспорт на вращатель, в котором прописана формула пересчета давления гидросистемы в крутящий момент вращателя, а при погружении сваи должен вестись журнал, куда записываются данные с манометра через каждые пол метра погружения.

Достоверные данные о несущей способности винтовых свай можно получить расчетом или полевыми испытаниями статическими нагрузками (испытание проводится по ГОСТ 5686-2012, длится не менее 12-20 часов, а то и 2-3 суток, и стоит не менее 80-100 тысяч рублей)

2. Обратите внимание на обвязку свай. Она должна обеспечивать необходимую жесткость фундамента: дом из бруса или бревна сам станет не плохой обвязкой, необходимо только обеспечить шаг свай, при котором брус не будет провисать между ними, а вот для каркасных домов и тем более тяжелых пено/газобетонных домов необходим полноценный жесткий ростверк, который свяжет сваи воедино (есть технические решения по обвязке винтовых свай армокаркасом и устройству бетонного ростверка по принципу свайно-ростверкового фундамента)

3. Помните, что допустимое отклонение сваи от осей должно быть не боле 0,2 диаметра ствола сваи (вдоль ряда свай допускается 0,3 диаметра). Именно такую погрешность позволяет компенсировать оголовок.

4. Не заказывайте винтовые сваи с приваренным оголовком, так как при погружении будет невозможно совместить положение оголовка по сторонам света с его высотным положением. Оголовок должен в обязательном порядке привариваться после установки сваи.

Не рекомендую заказывать оголовки с приваренным стаканом или косынками, так как во-первых, стальная труба имеет свои погрешности по наружному диаметру, которые по ГОСТу для некоторых типоразмеров могут достигать нескольких миллиметров, и может получиться, что оголовок будет либо болтаться, либо просто не налезет на сваю, а во-вторых, приваренный стакан или косынки не позволят Вам компенсировать допустимые отклонения монтажа сваи (например для сваи из 159 трубы допустимые отклонения, не являющиеся браком в работе составляют 47,7 мм вдоль ряда свай и 31,8 мм поперек ряда свай)

Покупка оголовка с приваренным стаканом и/или косынками - плохая идея. Оголовок должен состоять из не сваренных между собой опорной платины и 4 косынок из листа той же толщины, причем катеты косынок (плоскости примыкания к опорной пластине и к свае) должны быть равны (фото из сети).

5. При погружении сваи следите за тем, чтобы не было нагрузок на сваю, вызывающих деформацию ствола сваи. Если произошла деформация ствола сваи, значит ствол сваи не рассчитан на такие нагрузки и тут либо производитель сэкономил и подсунул более слабую трубу (меньше толщина стенки трубы или ниже марка стали), либо для монтажа выбрана несоответствующая сваям техника, и велика вероятность повреждения как ствола сваи так и лопасти.

Если монтажные усилия на сваю превышают ее прочностные характеристики, то при встрече с камнем в грунте может произойти такое (фото из сети)

Этот вид фундамента применяется уже более 150 лет, его использовали военные для быстрого возведения мостов в болотистой местности, прокладывания электролиний, установки столбов, маяков и других сооружений на участках со слабыми или замерзшими грунтами.

Применение свайно-винтовых фундаментов в жилищном строительстве началось сравнительно недавно, но преимущества данного вида фундамента быстро оценили застройщики. В наше время уже многие компании занимаются улучшением технологии производства и установки свай, предлагают новые конструкционные особенности винтовых свай, улучшающие их эксплуатационные характеристики.

Одним из главных преимуществ свайно-винтового фундамента является возможность строительства на любых сложных грунтах — обводнённых, заболоченных, торфяных, пучинистых, а также на участках со сложным рельефом. Этот фундамент очень экономичен, так как для его возведения не требуются подготовительные земляные работы, такие, как рытьё котлованов или траншей, а завинтить сваю можно даже вручную, без применения специальной техники.

Благодаря отсутствию земляных работ свайно-винтовой фундамент возводится в кратчайшие сроки и его строительство не нарушает экологического равновесия застраиваемого участка. Отлично подходит этот вид фундамента для возведения пристроек к существующим зданиям и обустройства столь популярных в загородном домостроении террас, веранд, патио, причалов и других архитектурных объектов.

Надёжность и долговечность такого фундамента также можно отметить в числе его преимуществ. Запас несущей способности свай — от 4 до 18 тонн, при том, что для деревянного дома достаточно 2 – 3 тонн, а для кирпичного — 7 – 9. Фундамент получается сейсмоустойчивым, не подверженным силам морозного пучения, ремонтопригодным.

Конструктивно винтовая свая представляет собой стальную трубу, к которой приварен наконечник с лопастями. На строительном рынке представлены литые винтовые сваи и сварные винтовые сваи. Различие между этими видами свай заключается в способе изготовления наконечника сваи. В первом случае наконечник с лопастями изготавливается методом точного литья по выплавляемым моделям, во втором случае лопасти навариваются на наконечник методом полуавтоматической сварки в газовой среде.

Выпускаются сваи с наконечниками в виде конуса или с косым срезом на конце. Сваи с конусообразным наконечником рекомендуется заливать цементным раствором после ввинчивания, а внутреннее пространство сваи с косым срезом во время ввинчивания заполняется землёй, что повышает прочность установки сваи.

Некоторые производители предлагают сваи оригинальных конструкций, например, заборные трехлопастные винтовые сваи, имеющие помимо лопасти на наконечнике, ещё две лопасти на теле сваи. Такая конструкция свай обеспечивает устойчивость забора при нагрузке в горизонтальном направлении, то есть при раскачивании забора под действием ветра.

Сваи покрываются антикоррозийным составом, выпускаются также оцинкованные сваи. Диаметр свай варьируется от 57 до 325 мм, самыми востребованными являются сваи диаметром 108 мм, широко применяющиеся при возведении брусовых, каркасно-щитовых и бревенчатых домов. Длина свай составляет от 1,5 до 3 метров, при необходимости ввинчивания сваи на большую глубину, её можно нарастить.

Расчёт свайно-винтового фундамента производят в несколько этапов. В начале рассчитывают прочность материала свай и ростверков, затем нужно рассчитать несущую способность грунта. Производя эти расчёты, необходимо кроме вида грунта и глубины его промерзания учесть климатические условия региона, в котором находится застраиваемый участок. Заключительным этапом расчета является определение несущей способности фундамента. На этом этапе следует ориентироваться на проект дома, учитывать его особенности, расположение несущих конструкций и пр. Для получения сведений, необходимых для более точных расчетов, производят пробное завинчивание сваи.

Ввинчивание свай производится на глубину не меньшую, чем глубина промерзания. Если грунт на участке сложный, например, верхние слои грунта — торфяные, сваи наращивают, пока они не достигнут крепкого грунта. Затем сваи обрезают до одного уровня и бетонируют. Рекомендуется закладывать в полость сваи попеременно 5 см густого раствора и 5 см сухой смеси. В этом случае выделяющаяся при усадке раствора влага впитывается сухой смесью.

Бетонирование необходимо для усиления жёсткости сваи, также достигается увеличение срока службы фундамента. При использовании толстостенной трубы (толщина стенок 6–8 мм) можно не применять бетонирование, хотя это и нежелательно. Если же используется труба со стенками 4 мм, то бетонирование обязательно.

После заливки свай их скрепляют между собой, для обвязки фундамента применяют швеллер, двутавр или деревянный брус. Если фундамент предназначен для лёгкой конструкции, например, для бани, то роль ростверка может играть нижний венец сруба. В этом случае к верхней части сваи приваривается специальный оголовок, предназначенный для распределения нагрузки. Получившиеся сварочные швы необходимо покрыть антикоррозионным составом.

Винтовые сваи можно использовать повторно. Особенно это удобно при возведении временных сооружений. И сооружение, и фундамент можно демонтировать и перенести на другое место, используя те же сваи. В этом случае сваи после ввинчивания не бетонируются.

Зачастую в процессе монтажа допускаются ошибки, снижающие устойчивость и надёжность свайно-винтового фундамента. Одной из самых распространённых ошибок является установка свай в заранее выкопанную яму. Таким методом неопытные строители пользуются, если в грунте встречается слишком много препятствий. Это недопустимо, так как уменьшается горизонтальная стабильность сваи. Если всё же пришлось выкопать яму, то сваю следует ввинтить в устойчивый грунт ниже дна ямы на 600–800 мм.

Подобную ошибку можно допустить и в случае работы на торфяном грунте. Пройдя торфяной слой, следует не останавливать ввинчивание на поверхности плотного слоя, а продолжать заглубление сваи на те же 600–800 мм.

Другой ошибкой, которая может привести к осадке фундамента является вывинчивание сваи для выравнивания высоты. Свая может просесть на высоту вывинчивания и фундамент будет разрушен.

При установке сваи допустимо вертикальное отклонение в 1,5 – 2 градуса, если свая из-за подземных препятствий отклонилась на большую величину, она потеряет устойчивость, к тому же, её нельзя будет нарастить.

Таким образом, произведя точный расчёт и избежав ошибок при ввинчивании свай, можно получить фундамент, которых гарантированно прослужит 80 – 100 лет.

Читайте также: