Опалубка для винтовых свай
Обновлено: 03.05.2024
Опалубка представляет собой вспомогательную конструкцию, которая служит формой для бетона, пока раствор не наберет прочность.
Монтаж опалубки – важный технологический этап строительства буронабивных свай с железобетонным ростверком.
Как правило, мероприятие изначально включено в смету застройщика, но собственник может построить опалубку, если выполняет фундаментные работы своими руками.
О том, как сделать опалубку для свайного фундамента своими руками, расскажем в статье.
Рекомендации по выбору конструкции и строительного материала
Согласно нормативным требованиям к строительству свайных фундаментов, опалубку монтируют на рабочем участке при изготовлении буронабивных опор и железобетонного ростверка.
Каркас может быть:
- съемным и несъемным,
- самодельным,
- покупным.
Также различают устройства по использованному материалу.
Несъемная
Изделие представляет собой трубу, которая погружается в заранее подготовленный шурф, а затем заполняется бетонным раствором.
С этой целью можно использовать пластиковые трубы для канализации, асбестоцементные и любые другие трубы, которые имеют подходящий диаметр и достаточную прочность для продолжительного использования.
На практике чаще используют листовой материал с водоотталкивающими свойствами, например, рубероид, свернутый в трубу.
Преимущества несъемной опалубки:
- Защита от агрессивного воздействия почвенной среды.
- Дополнительная тепло- и гидроизоляция.
- Возможность работать со всеми скважинами одновременно, не дожидаясь затвердевания раствора.
В частном домостроении иногда используют готовые инвентарные изделия из ламинированного картона, которые различаются большим разбегом в размерах. Их преимущества – простота монтажа и незначительная цена, недостатки – быстро пропитываются водой, имеют короткий срок эксплуатации.
Съемная
В целях экономии застройщики могут использовать съемную опалубку, которая представляет собой пластиковые или металлические трубы.
Технология их использования выглядит следующим образом:
- в шурфы ставят трубы;
- заливают бетоном;
- через 2–3 часа инвентарный инструмент извлекают для повторного использования.
Опалубка для ростверка по такому же принципу делится на съемную (дощатую, щитовую, фанерную) и несъемную (каркас из пенопласта).
В случае со съемной формой экономия на строительство фундамента существенно сокращается, но элементы фундамента остаются подвержены влиянию почвенной влаги и других внешних факторов. Для буроинъекционных свай чаще используются извлекаемые трубы и обечайки.
Как изготовить самостоятельно?
Технические требования к съемным и несъемным опалубкам приводятся в СП 371.1325800.2017.
Подготовка скважин
Подготовительный этап перед устройством опалубки заключается в разметке участка и выработке скважин. Шурфы можно бурить все одновременно или поочередно, если есть риск заполнение выемки грунтовой или дождевой водой.
Монтаж съемной
Извлекаемую обсадную трубу помещают в скважину в ходе бурения, чтобы предотвратить вероятность осыпания стенок и обеспечить проектную геометрию опоры.
При закладывании свай на значительную глубину, как правило, используют стальные трубы, которые поднимаются над шурфом с помощью специализированной техники.
Вокруг заготовок создают песчаную прослойку, чтобы защитить силовую конструкцию от подвижек почвы в результате температурных перепадов. Через несколько часов, когда раствор уже схватился, заготовку аккуратно извлекают и повторно используют для следующей скважины.
Изготовление несъемной
Поскольку в частном строительстве чаще используют листовой рубероид для формирования несъемной опалубки, то целесообразно подробно рассмотреть эту технологию.
Подготавливают материал, длина которого будет равна сумме глубины скважины, надземной части свайного основания и запаса для обрезки по уровню (достаточно 30 см). Ширина заготовки выбирается исходя из двух длин окружности (2πD).
Подготовленный лист рубероида сворачивают в трубу нужного диаметра. Для удобства можно использовать шаблон в виде металлической или пластиковой трубы, на которую будет накручиваться материал в два слоя.
Чтобы надежно зафиксировать форму в нескольких местах, лучше использовать упаковочный скотч. Некоторые строители, чтобы придать дополнительную жесткость опоре, сначала оборачивают сверток стрейч-пленкой, в затем приклеивают скотч.
Если на участке близко расположены грунтовые воды или накануне прошел дождь, то в скважинах будет скапливаться вода, что по технологии не рекомендуется. Тогда строители практикуют следующий способ: ко дну обсадной трубы скотчем приклеивают плотный мусорный пакет. Слой полиэтилена в этом случае будет служить барьером между бетонным раствором и водой.
Для свай ТИСЭ пакет не используется, поскольку в результате контакта бетона с водой образуется цементное молочко, которое, проникая в почву, образует грунтобетон – плотный слой, обеспечивающий дополнительную несущую способность нижнего пласта.
Когда конструкция готова, ее аккуратно заводят в скважину до упора. Во внутреннюю полость опалубки помещают арматурный каркас, а затем заполняют бетонным раствором.
Опалубка для ростверка
Ростверк устраивают в качестве верхней части свайного фундамента, которая связывает между собой опоры и отвечает за равномерное распределение давления от конструкции на грунт.
Арматурный каркас ростверка жестко связан с выпусками прутьев из свай, чтобы исключить риск разрыва верхней и нижней частей фундамента в местах их соединения.
Ростверк возводят после того, как бетон в обсадных трубах наберет прочность, или сразу после последнего этапа установки забивных железобетонных свай.
Сам по себе ростверк в рассматриваемом случае представляет собой монолитную ж/б ленту, которая по способу устройства может быть:
- мелкозаглубленной;
- нависающей;
- лежать на поверхности земли.
Эксперты советуют применять в регионах РФ технологию строительства нависающего ростверка, чтобы защитить фундамент от вертикальных сил давления морозного пучения. Чтобы обеспечить зазор между лентой и землей, под опалубку выставляют специальные подпорки.
Опалубка для ростверка может быть также разборной и несъемной. В первом случае собирают конструкцию из деревянных щитов (фанеры, сбитых досок и т.д.), не допуская щелей, куда бы мог проникнуть жидкий раствор бетона. С внешней стороны опалубки устанавливают подпорки, уделяя особое внимание углам, чтобы щиты не разошлись под давлением раствора.
Дно и стенки опалубки внахлест выстилают гидроизоляционным материалом, поверх которого выкладывают арматурный каркас. Затем заливают конструкцию раствором. После затвердевания бетона щиты разбирают.
Для заглубленного ростверка вначале роют траншеи, а затем по их периметру устанавливают опалубку. В случае с незаглубленной лентой щиты устанавливают непосредственно на поверхности земли.
Несъемная опалубка для ростверка одновременного выполняет функцию гидро- и теплоизоляционного материала. Чаще всего в этих случаях используют готовые листы пенопласта с пазами в местах крепления. Несмотря на технологическую привлекательность такой способ приводит к значительным финансовым затратам.
Средние цены под ключ
Расходы на монтаж опалубки всегда включены в смету, если технология предусматривает этот технологический процесс. Среднерыночные цены на услугу представлены в таблице:
| Технологический процесс | Стоимость услуги под ключ (работа и материал) |
| Устройство несъемной опалубки из рубероида | от 100 руб./м2 |
| Монтаж, демонтаж съемной конструкции | от 100 руб./м2 |
| Монтаж съемной опалубки под ростверк | от 250 до 700 руб./м2 |
| Монтаж несъемной конструкции из пенопласта | от 500 до 900 руб./м2 |
Все, что необходимо знать об устройстве и возведении свайного фундамента, найдете здесь.
Заключение
Опалубка при строительстве свайного и свайно-ростверкового фундаментов может выполнять не только функцию формовочной конструкции, но и остаться в качестве несъемного элемента, чтобы защищать материал от разрушающего воздействия почвенной воды и других внешних факторов в процессе эксплуатации.
Методика строительства опалубки не предполагает особых требований к конструкторам, кроме как умение обращаться со стандартными рабочими инструментами, поэтому выполнить этот технологический этап закладки силовой конструкции под дом можно своими руками.
Появление винтовых свай в строительстве совершило в своё время маленькую революцию в сфере создания быстромонтируемых фундаментов для лёгких зданий и сооружений.
Усилиями 2 – 3 человек без привлечения специальной техники можно в течение нескольких дней возвести прочное и надёжное основание под баню, дачный домик или другую постройку.
При наличии минимального опыта и соблюдении нижеуказанных правил самостоятельное возведение свайно-винтового фундамента (СВФ) не вызовет особых затруднений.
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.
Принципы расчёта и проектирования
Свайно-винтовая технология возведения фундаментов основана на принципе прохождения точечной опоры сквозь слабые слои почвы к плотным несущим пластам.
Нагрузка от дома, таким образом, передаётся прямо на несущее грунтовое основание, чем обеспечивается надёжное и прочное положение строения.
Глубину залегания несущих пластов грунта определяют путём опытного бурения и отбором образцов почвы, с последующим их испытанием. Также этот параметр берут из вертикальной съёмки с привязкой к месту строительства, которая есть в каждом отделении архитектуры местного исполкома.
Путём сбора нагрузок (вес всех конструкций строения, мебели, оборудования различного назначения, максимального количества людей и прочего, снеговая нагрузка) и делением их на общую площадь винтовых свай определяют удельное давление на почву. Оно должно быть меньше сопротивления несущего слоя грунта. Этим соотношением корректируют количество винтовых свай на плане СВФ.
Оперируя числом свай, видом опорного слоя грунта и заводскими данными несущей способности стандартных винтовых свай, определяют тип и марку ВС.
Универсальность и быстрая установка СВФ привлекает многих застройщиков возводить фундаменты не только в местах, где располагаются пучинистые почвы, но и на вполне прочных несущих основаниях. Единственным исключением являются каменистые грунты, которые своими твёрдыми включениями могут повредить и полностью разрушить лопасти винтовых свай.
Существуют нормативы отбора типоразмеров свай для строительства различных объектов. Основным показателем является диаметр ствола опоры, который напрямую взаимосвязан с величиной её несущей способности. Для ручной установки свай применяются опоры диаметром от 57 до 133 мм.
| Диаметр сваи, мм | Нагрузка, кг | Вид почвы | Строение |
| 57 | 800 | Переувлажнённый грунт | Лёгкие постройки каркасного типа |
| 89 | 1400 | Болотистые и торфяники | Дачные домики, гаражи |
| 108 | 3500 | Все кроме каменистых | Бревенчатые дома (срубы) |
Длину сваи рассчитывают исходя из того, что нижний её конец должен погрузиться в несущий слой грунта минимум на 300 мм. К этому добавляют высоту наземной части опоры. Проектом строительства закладывается величина просвета между землёй и обвязкой ВС (ростверком).
Минимальный технологический зазор допустим высотой 150 мм. Сюда следует добавить расстояние до технологических отверстий + 100 мм. В общей сумме это будет оптимальная длина сваи.
Практический опыт показывает целесообразность ручной установки винтовых опор при их длине до 1,8 м. При большем размере монтаж СВФ возможен только с помощью спецтехники.
Как составить чертеж свайного поля?
После всех расчётов приступают к формированию чертежа расположения ВС на плане строительного участка.
При расстановке опор на приусадебном участке руководствуются следующими правилами:
- Сваи должны быть установлены во всех углах плана фундаментного основания.
- Опоры для монолитной плиты под оборудование (печь, котёл и пр.) будут в углах и по периметру через каждые 1,5 м.
- По осям расположения несущих стен центры свай помещают с промежутком от 1,5 до 2 м., в зависимости от материала ростверка (обвязки). Например, для бруса — 1,5 м, а для швеллера достаточно будет устанавливать опоры каждые 2 – 2,5 м.
Пример исполнительной схемы и план свайно-винтового фундамента:
Выбор свай
Для устройства СВФ на приусадебном участке следует приобретать сваи отвечающие условиям их монтажа.
Какие лучше всего подходят для частного строительства?
Разные производители руководствуются своим ТУ при изготовлении винтовых свай. Они могут быть оснащены одной, двумя и более лопастями, быть различной длины. Для строительства дачных домиков, гаражей и других подсобных сооружений используют ВС диаметром 89 – 133 мм с одной или двумя лопастями.
Как проверить качество элементов?
При покупке винтовых свай нужно обращать внимание на антикоррозионную обработку ствола и лопастей. Надо провести ребром монеты по поверхности опоры. Если не проявится белый цвет металла, то покрытие считается качественным.
Для приусадебного строительства используются стандартизированные винтовые сваи, у которых вылет лопастей взаимосвязан с диаметром ствола. На нижней картинке видна пропорциональная зависимость этих величин.
Любое их несоответствие считается некачественным исполнением фундаментного снаряда и подлежит выбраковке. Толщина стенки трубы должна быть не менее 4 мм.
Проверить размер можно штангельциркулем. Это обеспечивает свае жёсткость, что не даёт стволу деформироваться во время установки и эксплуатации основания здания.
Как установить самому: пошаговая инструкция
Настоящая инструкция не является догмой, а носит исключительно рекомендательный характер. Следует обратить внимание на некоторые ключевые пункты, выполнение условий которых обязательно.
Инструменты и материалы
Перед началом работ подготавливают следующие инструменты и материалы:
- садовый бур;
- растворомешалка;
- лопаты;
- магнитный уровень;
- угловая шлифмашина;
- лазерный уровень;
- отрезки водопроводных труб длиной от 2 до 3 метров;
- монтажная насадка;
- винтовые сваи;
- оголовки;
- электросварка.
Подготовка
С территории строительного участка убирают мусор, и по возможности удаляют растительность и плодородный слой почвы (100 – 150 мм).
Далее выполняют следующие действия:
- С помощью шнура и колышков переносят план свайно-винтового фундамента на участок.
- В точках разметки угловых опор садовым буром делают приямки глубиной 300 мм.
- Правильность построения прямоугольников разметки проверяют равенством диагоналей между противоположными углами, измеряя их шнуром.
- На прямых участках линий разметки под опоры тоже бурят приямки. Диаметр приямка должен быть таким, чтобы винт плотно входил в него. Это нужно для точной корректировки изначального вертикального положения ВС.
Как правильно вкрутить?
Подготовив свайное поле, переходят непосредственно к монтажу свай. Для того, чтобы самому правильно закрутить опоры можно применить один из трех способов:
- В процессе установки участвуют 2 человека. Один, продев рычаг в монтажное отверстие, вращает сваю вокруг своей оси, а второй удерживает двумя руками опору в вертикальном положении. Такой способ эффективен при глубине заложения фундамента не более 1,5 м и диаметре ствола 57 мм.
- ВС монтируют три человека. Два работника, вдев отрезки труб в верхний конец сваи с противоположных сторон, двигаются вокруг по часовой стрелке. Третий работник контролирует ровное вхождение сваи перпендикулярно горизонту.
- Третий способ — это применение монтажного оголовка, который надевают на верхушку трубы и фиксируют отрезком трубы через монтажные отверстия ствола опоры. По обеим сторонам оголовка сделаны петли из арматуры, которые позволяю продеть сквозь них трубы-рычаги любой длины и диаметра.
Обрезка
По окончании завинчивания приступают к обрезке свай:
- выбирают самую короткую опору и ниже её отверстий делают отметку с помощью лазерного нивелира;
- отметку надземной высоты ствола переносят на все опоры с помощью того же нивелира;
- выравнивание высоты СВФ относительно горизонтальной плоскости производят спиливанием частей труб выше отметки угловой шлифмашиной.
Бетонирование
Процедура осуществляют следующим образом:
- заливают полости свай бетоном М 300. Его готовят в растворомешалке или ручным способом в подходящей ёмкости. В ёмкость засыпают цемент М 400 – 500, песок и щебень в пропорции 1:2:2;
- в процессе перемешивания постепенно добавляют воду до получения жидкой тестообразной однородной массы;
- для быстрой заливки без потерь в опору вставляют самодельную лейку, свёрнутую из куска жести;
- по мере заполнения ствола бетон уплотняют отрезком арматуры, выдавливая из него воздух.
На верхние концы ВС надевают оголовки и приваривают их к сваям с помощью электросварки. На площадки оголовков укладывают металлопрофиль ростверка. Далее приступают к монтажу перекрытий и стеновых ограждений.
Если планируют монтировать ростверк из швеллера, то сразу после заливки устанавливают оголовки. В случае формирования обвязки из бруса или брёвен, внутрь свай помещают отрезки арматуры и дают бетону застыть в течение 10 – 14 дней.
Возможные ошибки рекомендации по возведению СВФ
Если вы собрались поставить свайно-винтовой фундамент своими руками, застройщику важно знать, как избежать ошибок во время монтажа:
- Неправильный расчёт требуемой несущей способности точечной опоры может привести к разрушению фундамента или лишним расходам. Чтобы избежать просчётов, лучше обратиться к профессионалам, которые сделают точное технико-экономическое обоснование возведения СВФ.
- Использование некачественных винтовых свай неминуемо приведёт к таким печальным последствиям, как неравномерное проседание строения. Надо приобретать сваи у проверенных производителей с гарантией качества продукции.
- Попадание лопастей винтовых опор в зону промерзания грунтового основания чревато сезонным выталкиванием опор из почвы. Если самостоятельно точно определить глубину погружения сваи не удаётся, то лучше обратиться в специализированную строительную организацию.
Полезное видео
Наглядно о процессе установки свайно-винтового фундамента в видео:
Заключение
Свайно-винтовой фундамент является самым экономичным и быстромонтируемым основанием для лёгких зданий и сооружений.
Простота установки несущих опор, отсутствие потребности в спецтехнике, всесезонность монтажа – всё это привлекает хозяев приусадебных участков, которые планируют строительство дачных домиков, мастерских, теплиц, эллингов и других строений.
Строительство свайно-винтового фундамента отличается высокой скоростью и простотой монтажа, а также сравнительно недорогой стоимостью самих опор.
В чем особенности свайно-винтового фундамента, как выбрать сваи и рассчитать нагрузки, как возвести его своими руками, какова цена строительства, можно узнать из изложенного в статье материала.
Что это такое?
Винтовая свая представляют собой трубу с острым наконечником и навинченной лопастью. Благодаря такой конструкции опора ввинчивается в грунт, уплотняя его с каждым витком. Несущая способность фундамента определяется размером труб и конфигурацией их лопастей.
Преимущества и недостатки такого фундамента
Технология с применением свайно-винтового фундамента выгодно отличается такими особенностями:
- монтаж от одного дня;
- возможность строительства на сложных ландшафтах;
- более дешевая цена стержней по сравнению с железобетонными опорами;
- завинчивание возможно ручным и механическим способом;
- подходит для большинства видов грунта, кроме скальных пород;
- допускается многократное использование свай.
Недостатки технологии:
- трудности при обустройстве подвалов и цокольных этажей;
- разрушением металла под действием коррозийных процессов и биологической среды;
- не подходят для строительства многоэтажных и тяжеловесных сооружений.
Подробнее о преимуществах и недостатках свайно-финтового фундамента расскажет эта статья.
Сравнение винтовых свай с другими типами основания
Стоимость строительства свайно-винтового фундамента составляет 10–20% от всех затрат на возведение дома, тогда как для ленточных, плитных, буронабивных и забивных железобетонных оснований это значение достигает 30–40%. По цене свайно-винтовое основание сравнимо со столбчатым фундаментом.
По скорости монтажа винтовые сваи можно сравнить с забивными опорами, для устройства которых строителям понадобится 1–2 дня. Несущая способность металлических винтовых стержней уступает только железобетонным опорам, что ограничивает сферу применения такого фундамента.
Буронабивной фундамент, в свою очередь, выдерживает гораздо большие нагрузки, чем металлические стержни, но он требует значительных финансовых, временных и трудовых затрат на строительство.
Последнюю проблему можно решить применением винтовых железобетонных опор, но это приведет к удорожанию фундамента.
Долговечность опор
Заявленный срок службы такого фундамента – от 70 лет. На практике продолжительность эксплуатации зависит от таких факторов:
- Соответствие прочности стали ГОСТу.
- Качества антикоррозийного покрытия.
- Соблюдения технологии при монтаже.
Стержни, защищенные от влаги методом горячего оцинкования, служат на 20 лет дольше изделий, на которые нанесено полимерное покрытие, битумная мастика, грунтовка или другие виды гидроизоляционного материала.
Можно ли устанавливать стержни в воду?
Винтовые сваи применяются для строительства надводных объектов: мостов, пирсов и т.д. На срок службы фундамента влияет качество антикоррозийного покрытия. С этой целью используют металлические сваи с защитным слоем, нанесенным методом горячего оцинкования.
В качестве альтернативы, в воду также можно установить железобетонные винтовые опоры, но в поры бетона попадает влага и с годами разрушает такой фундамент.
В таких условиях эксплуатации за несущую способность свайного фундамента отвечает размер лопастей. Винтовая часть также обеспечивает необходимую устойчивость опорам во время весеннего ледохода.
Возведение фундаментной конструкции под дом своими руками
Технологические этапы строительства (после расчетов и проектирования):
- разметка участка;
- вкручивание свай с помощью насадки и профильных труб-рычагов;
- бетонирование полости трубы для увеличения прочности и предотвращения образования конденсата;
- обрезка свай на одном уровне;
- наваривание оголовков.
Каким должно быть расстояние между винтовыми сваями при устройстве фундамента, можно узнать тут. Об установке винтовых свай для фундамента своими руками читайте в данной статье, о ремонте основания с применением винтовых опор — в этой, о реконструкции фундамента — в этой.
Устройство канализации
При монтаже канализации в доме на сваях необходимо утеплить трубы, чтобы избежать замерзания сточной жидкости, когда температура воздуха будет отрицательной.
Для этого необходимо:
- Использовать теплоизоляционные материалы для труб.
- Утеплить цоколь по периметру дома.
- Прокладывать внешнюю отводную трубу, соединяющую внутреннюю канализацию с септиком, в траншее.
Сарай с нуля
Сарай — легковесная конструкция, поэтому под фундамент можно использовать трубы диаметром меньше 108 мм. Длину труб выбирают с учетом глубины промерзания почвы (1,5–2 метра).
Три человека могут установить такие сваи за день: двое закручивают опоры, один – контролирует вертикальный уровень. Если размер постройки не превышает площади 3 на 3 метра, достаточно установить 4 трубы под углами конструкции.
После монтажа опор производят бетонирование, обрезают выступающие части труб на одном уровне и наваривают оголовки. Связать сваи в единую конструкцию можно швеллером, металлической трубой или деревянными брусьями.
Строительство веранды
Каждый угол веранды должна удерживать одна опора. Таким образом выбирают количество стержней, учитывая, что шаг между ними не должен превышать 3 м. Длина труб зависит от линии промерзания почвы. Диаметр опоры можно выбирать между 57 и 89 мм.
Этапы работы:
- ввинчивают опоры строго в вертикальном положении;
- обрезают трубы на одном уровне
- заполняют полость бетоном;
- наваривают оголовку;
- на оголовки кладут слой гидроизоляции;
- делают обвязку ростверком (металлическим профилем или брусьями).
Любая древесина в строительстве должна быть обработана влагостойкой пропиткой.
В отличие от отдельной террасы, веранда имеет с домом как минимум одну стенку и объединена кровлей. В этом случае строители советуют делать связку между фундаментами, чтобы не нарушить устойчивость конструкции.
Для отдельно стоящей от дома террасы нужно рассчитать суммарные нагрузки, проанализировать несущую способность грунта и в связи с этими данными выбрать количество опор. Для повышения устойчивость террасы обвязку рекомендуют делать как по периметру, так и по диагоналям.
Как выбрать стержни?
Выбирая изделия, нужно учитывать:
- Тип и вес сооружения.
- Несущую способность опоры.
- Геологические условия участка.
Рассчитав суммарные нагрузки и используя справочную информацию о сопротивлении грунта, выбирают количество свай с учетом их несущей способности. Последний параметр напрямую связан с диаметром и длиной опоры. Длину выбирают, исходя из глубины промерзания грунта и высоты цоколя.
Рекомендации по выбору диаметра свай:
- Ø57 мм – заборы из сетки, легковесные конструкции;
- Ø76 мм – тяжелые ограждения из кирпича и профнастила;
- Ø89 мм – пристройки, террасы, гаражи, хозяйственные постройки;
- Ø108 мм – малоэтажные дома, дачи, бани, ангары;
- Ø 133 мм – тяжеловесные постройки весом до 12 т.
О размерах и диаметрах винтовых свай читайте в этой статье, как выбрать опоры для разных типов фундаментов — в этой. О винтовых сваях 108 расскажет эта статья.
Виды винтовых свай
В зависимости от материала изготовления винтовые сваи различаются на типы:
- Металлические сваи – стальные изделия из профильной трубы. Отличаются недорогой стоимостью и возможностью ручного монтажа.
- Железобетонные сваи – изделия, изготовленные из бетона, упрочненные армированным каркасом (подробнее об армировании свай читайте тут). Столбы имеют винтовую часть и оснащены металлическим наконечником. Отличаются повышенной несущей способностью и сроком службы от 100 лет за счет стойкости бетона к коррозийным процессам.
Металлические винтовые сваи по конфигурации лопастей различаются на:
- лопастные;
- спиральные;
- комбинированные.
По способу изготовления наконечников:
По способу нанесения антикоррозионного покрытия:
- нанесение обмазочных материалов;
- холодное оцинкование;
- горячее оцинкование.
В частном домостроении рекомендованы к использованию оцинкованные винтовые сваи. Изделия выгодно отличаются повышенной стойкостью к коррозии, за счет срок службы фундамента увеличивается до 70–90 лет.
Подробнее о том, каких видов бывают винтовые сваи, можно узнать здесь, об оцинкованных винтовых сваях читайте здесь, о бетонных — тут, о металлических — тут.
Заводское производство и самостоятельное изготовление
Бетонные винтовые сваи изготавливают только на заводах, поскольку технология производства предполагает использование виброоборудования и сушильных камер. Металлические сваи можно сделать в домашних условиях при умении обращаться со сварочным аппаратом и болгаркой.
Себестоимость самодельных опор выходит в 3 раза дешевле покупных изделий, но нужно учитывать такие факторы:
- Использовать профильные трубы из высокопрочных марок стали.
- Для лопастей применять листовую сталь толщиной не ниже 4–5 мм.
- Уделять внимание прочности сварочных швов.
- Выбирать качественные гидроизоляционные материалы.
Заводские изделия изготовлены по ГОСТУ и соответствуют заявленным техническим характеристикам. В свою очередь для самодельных труб сложно рассчитать несущую способность, что предполагает риски в процессе монтажа и эксплуатации. Как сделать винтовые сваи своими руками, можно узнать тут.
Размеры опор
Характеристики винтовых свай:
- длина трубы – от 1 м;
- диаметр сечения – от 57 мм;
- толщина стенки трубы – от 3,5 мм;
- толщина лопасти – 4–5 мм;
- диаметр лопасти – 150–300 мм.
В большинстве случаев для частного строительства малоэтажных домов выбирают стержни диаметром 108 мм и длиной 2,5 м.
Сваи с такими размерами обеспечивают необходимую несущую способность для легковесных сооружений, построенных на суглинистых почвах, которые преобладают на территории Московского региона и других областей РФ.
Нагрузка
Допустимая нагрузка на фундамент определяется типом грунта, а также несущей способностью одной опоры. Характеристика винтовой металлической сваи зависит от длины столба, а также диаметра трубы и лопастей. Подробнее о нагрузке на винтовые сваи можно узнать тут.
Зависимость параметров отражена в таблице:
| Тип грунта | Несущая способность сваи (тонны) диаметром 108 мм при диаметре лопастей 300 мм | ||
| длина столба – 1,5 м | длина столба – 2,5 м | длина столба – 3м | |
| Пластичные глины | 3,7 | 4,4 | 5,0 |
| Полутвердые глины | 4,7 | 5,4 | 6,0 |
| Суглинки, супеси | 3,7 | 4,5 | 5,0 |
| Пески средней фракции | Не используются | 9,5 | 10,5 |
Сколько стоит возведение?
К основным факторам ценообразования относятся:
- Количество свай.
- Характеристика стержней (размер, конфигурация лопастной части, прочность стали, качество антикоррозионного покрытия).
- Типа грунта на участки и глубина подземных источников.
- Проектные нагрузки.
- Необходимость монтажа обвязки и т.д.
Среднерыночная стоимость строительства свайно-винтового фундамента под ключ представлена в таблице:
| Типовые размеры дома | Количество свай | Стоимость, руб. |
| 6 на 6 | 12 | 34800 |
| 6 на 8 | 15 | 43500 |
| 8 на 8 | 16 | 49600 |
| 12 на 12 | 25 | 77500 |
Заключение
Винтовые сваи – недорогие изделия, с которыми несложно работать. В то же время они обеспечивают достаточную несущую способность, чтобы быть надежным фундаментом для жилого дома в течение 70 – 100 лет. Перед застройщиком стоит выбор между различными типами винтовых опор для заданных условий.
Расчет фундамента ведут, исходя из суммарных нагрузок и типа грунта на площадке. Чтобы готовая конструкция прослужила заявленный срок, в процессе монтажа строго соблюдают последовательность технологических этапов.
Фундамент на винтовых сваях считается самым универсальным: он подходит для большинства грунтов. А на сложных участках – заболоченных, с неровным рельефом или пучинистыми грунтами – именно ему отдают предпочтение, как наиболее устойчивому и экономичному. Но когда речь идёт о строительстве ограждений или не слишком ответственных хозяйственных построек, большинство домовладельцев задумываются о том, как сделать сваю винтовую самому и сэкономить на покупке заводских изделий. В каких случаях это желание обосновано и как его реализовать, расскажет эта статья.
Что нужно знать о винтовых сваях
Сваи бывают не только стальными винтовыми, но и бетонными. В некоторых случаях, особенно при строительстве крупных и тяжёлых сооружений, предпочтение отдают последним, как более надёжным и долговечным. Но перед тем как сделать свайный фундамент своими руками из бетона, следует провести геологические изыскания и инженерные расчёты, чтобы убедиться в верности принятого решения.
Однако такие затратные мероприятия обычно проводят при строительстве дома из кирпича, бетонных блоков и других массивных материалов. Более лёгкие деревянные, щитовые и каркасные постройки можно ставить на основание из винтовых свай на любых грунтах, кроме скальных.
Но если речь идёт о капитальном строении, расчёт параметров свай все же необходим. Пренебречь им можно только при возведении второстепенных конструкций – беседок, сараев, бань, ограждений. И только для таких конструкций можно использовать самодельные винтовые опоры.
Составные части сваи
Внешне винтовая свая напоминает садовый бур и состоит из следующих частей:
- ствол из стальной трубы;
- острый наконечник в форме конуса;
- лопасть (винт);
- оголовок.
Основное отличие от бура заключается в перпендикулярном расположении лопасти относительно ствола, что позволяет ей входить в грунт, не взрыхляя его и не нарушая плотность.
Второе отличие – оголовок в верхней части конструкции, предназначенный для обвязки всех установленных элементов и устройства ростверка, так как сделать свайный фундамент без таких опорных площадок невозможно.
В заводских условиях сваи изготавливают либо методом литья, либо сварным способом, используя профессиональное оборудование. Они могут быть разной длины, отличаться диаметром лопасти, диаметром и толщиной ствола. Эти параметры подбираются в зависимости от расчётной нагрузки на основание и глубины залегания плотных слоёв грунта.
Кроме того, на производстве на все изделия наносят слой антикоррозионного покрытия, препятствующего разрушению металла, находящегося в постоянном контакте с влажной средой.
Отличия конструкций кустарного производства от заводских
Изготовление фундаментных свай регламентируется нормативными документами. В частности, ГОСТ 8732 определяет качество металла для ствола, а ГОСТ 9.307-89 качество цинкового покрытия. В них прописаны марка и толщина стали, её химический состав и другие характеристики. Решая, как изготовить сваи винтовые своими руками, эти документы желательно изучить, чтобы получить на выходе качественные изделия.
Не имея возможности для самостоятельного изготовления, но желая сэкономить на опорах, некоторые застройщики покупают их у «кустарей» – мастеров, производящих металлические конструкции в условиях, далёких от заводских. Разумеется, никаких гарантий они не дают, и убедиться в качестве такой продукции до начала строительства невозможно.
В частности, как самоделки, так и изделия кустарного производства могут не обладать необходимой прочностью, лопасти могут деформироваться или отрываться при вкручивании в плотный грунт, а отсутствие качественной противокоррозионной обработки может привести к разрушению металла и ослаблению фундамента.
Тем не менее, вопрос, как сделать самому винтовые сваи своими руками, для многих остаётся актуальным из-за высокой стоимости сертифицированных изделий. Специалисты допускают применение самодельных опор, но лишь при возведении лёгких построек, надёжность и долговечность которых не имеют решающего значения. Фундамент для жилых домов, капитальных надворных построек, кирпичных и каменных ограждений должен возводиться из заводских свай, произведённых в соответствии с нормативными требованиями.
Процесс изготовления
Перед тем как сделать сваи для фундамента своими руками, нужно запастись всем необходимым материалом.
Выбор трубы для ствола
Основу винтовой сваи делают из пустотелой стальной трубы толщиной не менее 4 мм. Марка стали по прочности – Ст.20 и более.
Обратите внимание! Чем больше толщина стенки трубы, тем прочнее будет ствол. Но при изготовлении в кустарных условиях из толстого металла будет непросто сформировать острый конусный наконечник.
Длина ствола подбирается исходя из того, на какой глубине в месте строительства залегают плотные непромерзающие слои грунта. Такие данные можно получить в местной геолого-разведывательной службе или расспросив ближайших соседей, построивших дома по проекту, привязанному к местности. Ещё один вариант – сделать пробное бурение.
К этому значению нужно прибавить 30-50 см на заглубление в несущий слой и высоту ствола, остающегося над поверхностью земли. Запас желательно сделать побольше, иначе при нехватке длины сваю придётся наращивать, приваривая к верхнему концу отрезок трубы, что ослабит конструкцию.
Обратите внимание, что удлинители изготовленные на производстве лишены этого недостатка. К трубе соответствующего диаметра в заводских условиях приваривается муфта размером 20-25 см, которая одевается на винтовую сваю, установленную в грунт, затем стыки дополнительно провариваются и грунтуются, чтобы избежать коррозии. Из-за особенности конструкции место соединения получается толще, чем сама труба, поэтому если у вас возникла задача нарастить винтовые сваи, лучше воспользоваться удлинителями изготовленными в заводских условиях.
Анжелика Авдеева
руководитель отдела продаж ООО "КЗС"
Диаметр ствола тоже имеет важное значение для прочности и несущей способности фундамента. Он регламентируется строительными нормами и правилами. Чтобы не тратить время на изучение специальной литературы, выясняя, как сделать свайный фундамент своими руками, ориентируйтесь на следующие значения:
- столбы для лёгких заборов делают из труб диаметром 47-76 мм;
- более массивные ограждения, бани, беседки и прочие надворные постройки устанавливают на основание из свай диаметром не менее 89 мм;
- для возведения каркасного дачного дома или постройки из бруса используют опоры диаметром 108 мм и более.
Более массивные изделия делать не рекомендуется, так как в домашних условиях им невозможно обеспечить надлежащее качество.
Изготовление наконечника
Для более лёгкого вхождения опоры в грунт её нижнюю часть заостряют, придавая форму конуса или призмы. Длина такого наконечника должна превосходить диаметр ствола в 1,5-2 раза.
Проще всего создать нужную форму, вырезав на торце трубы несколько треугольных секторов, загнув получившиеся лепестки к оси и заварив стыки.
Видео описание
Процесс изготовления заострённого наконечника показан в видеоролике:
Точно произвести разметку поможет бумажный шаблон – лист бумаги, длина которого равна длине окружности трубы. Эту длину делят на 4-6 частей в зависимости от числа сегментов, определяют их высоту и соединяют намеченные точки. Вырезанную «корону» прикладывают к трубе и обводят по контуру.
Удалив болгаркой лишний металл, оставшиеся лепестки загибают друг к другу с помощью молотка. Загнуть их будет проще, если на месте стыка лепестков сделать небольшие горизонтальные прорези, которые впоследствии так же нужно будет проварить.
Изготовление винта
Ещё один вид материала, который необходимо приобрести перед тем, как сделать сваи своими руками – это листовая углеродистая сталь марки Ст.3, толщина которой должна быть не менее 5 мм. Из неё делают основной рабочий элемент – спиралевидную лопасть.
Для нормального прохождения сквозь грунт достаточно одного витка спирали, поэтому заготовкой для изготовления винта будет служить вырезанный из стали круг с отверстием в центре. Его внешний диаметр подбирают в соответствии с диаметром ствола. Зависимость этих параметров отражена в таблице.
Диаметр внутреннего отверстия должен быть чуть больше диаметра трубы. Чтобы определить его точнее, нужно знать шаг винта – расстояние между плоскостями спирали по вертикали. Как правило, это расстояние составляет 20-40% от наружного диаметра лопасти и зависит от плотности грунта.
- Если грунт достаточно мягкий, шаг делают максимально большим.
- В твёрдый грунт проще завинтить сваю с маленьким шагом.
- Если в грунте присутствуют камни и другие твёрдые включения, они могут застревать в небольшом пространстве между стенками винта, поэтому его нужно увеличить.
Отметив на стволе выбранный шаг, с помощью гибкой сантиметровой ленты на нем измеряют длину витка и делят это значение на 3,14 (число Пи). Это и будет размер внутреннего диаметра.
Полученные данные переносят на лист металла и вырезают заготовку плазменным резаком. Можно воспользоваться и болгаркой с небольшим кругом, но работать ею и делать ровный рез гораздо сложнее.
Винтовую форму полученной заготовке придают после разрезания её с одной стороны. Причём срез, который будет располагаться в нижней части, должен быть острым, чтобы вгрызаться в грунт и обходить камни. Изгибают лопасть, зажав её в тисках и выдавливая плоскости в разные стороны от центра до достижения между ними требуемого шага.
Видео описание
В следующем видео подробно показан процесс изготовления винта:
Готовую лопасть приваривают к концу сваи, стараясь, чтобы плоскость винта была расположена перпендикулярно стволу. Накладывают шов с обеих сторон, без пропусков. От его надёжности зависит прочность всей конструкции.
Финальная обработка
После окончания сварных работ о швов сбивают окалину и тщательно их шлифуют. Затем все изделие очищают от ржавчины, обезжиривают и наносят антикоррозионное покрытие. Это может быть качественная грунтовка по металлу или корабельная краска. Наносить их следует минимум в два слоя, просушивая каждый перед нанесением следующего.
Устройство фундамента
Для вкручивания винтовой опоры в грунт в её верхней части сваркой прорезаются друг против друга два отверстия. В них вставляется лом или труба подходящего диаметра, образующая с обеих сторон от сваи рычаги для вращения.
При вкручивании необходимо постоянно контролировать вертикальность вхождения опоры в грунт. После ввинчивания всех свай их обрезают на одном уровне, чтобы выступающие над землёй концы лежали в одной горизонтальной плоскости. Затем готовят бетонный раствор и заливают его в полость труб.
Видео описание
Как приготовить бетон и как залить сваи под фундамент своими руками, показано в видеоролике:
После застывания бетона на сваи приваривают оголовки – металлические площадки, на которые будет крепиться ростверк. Сделать это можно двумя способами.
- С четырёх сторон приварить к концу трубы треугольные косынки, а на них сваркой закрепить площадки.
- Изготовить оголовки из обрезков трубы большего диаметра, надеть их на концы свай и обварить по кругу.
Коротко о главном
Винтовые сваи состоят из ствола с острым наконечником и винтом. Они производятся из прочной стали и защищаются от коррозии специальными составами. В заводских условиях ведётся контроль над процессом изготовления, качеством используемых материалов и соответствием готовых изделий требованиям СНиП. В домашних условиях воссоздать производственный процесс невозможно, так как делают винтовые сваи в таком случае из материалов, поддающихся ручной обработке, то есть, менее прочных. Такие изделия можно применять только для строительства лёгких построек. Изготавливают их из стальных труб, заостряя их нижний срез и приваривая к нему винт из листовой стали.
Выставка Домов «Малоэтажная Страна» выражает искреннюю благодарность специалистам завода «КЗС» за помощь в создании материала.
Завод «КЗС» (Королевский завод свай) – эксперт по свайным фундаментам.
Если Вам нужна более подробная консультация, то можете воспользоваться следующими контактами:
Обвязка свайно-винтового фундамента: правила, возможные ошибки и технологические хитрости – опыт пользователей портала.
Надежность свайно-винтового фундамента, как, впрочем, и любого другого строительного основания, зависит от соблюдения технологических рекомендаций, а также от правильности его геометрических параметров. Сегодня мы рассмотрим основные моменты, касающиеся обустройства деревянной обвязки свайно-винтового фундамента. О возможных ошибках, а также о правилах, подлежащих обязательному выполнению, мы узнаем из опыта пользователей FORUMHOUSE.
В статье рассмотрим следующие вопросы:
- Какая конструкция деревянной обвязки считается грубейшим нарушением существующей технологии.
- Из чего лучше монтировать обвязку винтовых свай – из цельного или из наборного бруса.
- Как правильно стыковать брус на оголовках свай.
- Как подготавливать брус к установке на сваи.
- В какой последовательности монтируется деревянная обвязка.
Предположим, что свайная часть фундамента у вас уже готова: сваи ввинчены в грунт, оголовки приварены, а отклонение горизонтального уровня винтовых свай соответствует допустимым погрешностям. Мы не станем брать на себя ответственность, рассуждая о том, какое расстояние должно быть между сваями, на какую глубину они должны быть ввинчены в грунт. Также мы не станем давать советов относительно подходящего диаметра свай. На эти вопросы обосновано ответят только профессиональные проектировщики, к которым и следует обращаться за соответствующими расчетами. Для начала мы хотим предостеречь вас от серьезной ошибки, соблазн допустить которую возникает у многих непрофессиональных застройщиков.
Вынос несущих стен за пределы свайного основания
Иногда частные застройщики пытаются найти решения, которые позволяют сэкономить на покупке строительных материалов и на работе по ввинчиванию дополнительных свай. При этом они забывают о прочности строительной конструкции, которую можно нарушить весьма опрометчиво.
Вот пример грубейшего нарушения строительной технологии, на фото изображен вынос наружной стены за пределы свайного ряда.
Что можно порекомендовать людям, которые ставят сомнительную экономию во главу угла? Самое главное – не допускайте самодеятельности, и тогда все у вас получится. Если строительными нормативами предусмотрена установка сваи под каждый угол или стену будущего помещения, то пусть так и будет. Не нужно делать никаких свесов и отступов, которые не имеют под собой опоры в виде сваи, прочно ввинченной в грунт. К удешевлению конструкции это не приведет, зато дополнительными проблемами застройщика обеспечит.
Если вы сделаете свес или отступ, то эта конструкция у вас будет на лагах висеть. В этом случае придется делать двойную обвязку изнутри и связывать ее каким-то образом с внешним свесом (чтобы конструкция полностью не разошлась). Дешевле (за счет экономии на сваях) не выйдет, так как придется потратиться на усиление нижнего перекрытия, а вот проблем это добавит конкретно.
Если к дому планируется пристраивать дополнительные элементы архитектуры (веранду или, например, крыльцо), их углы также должны опираться на металлические сваи.
Вообще, по технологии строительства свайно-винтового фундамента сваи необходимо ставить под все перерубы, углы и несущие стены. Это самое главное правило.
Брус или доска – что лучше?
Поговорим о том, какой материал лучше использовать для создания деревянной обвязки. Строительные нормативы допускают использование цельного деревянного бруса (150х150, 150х200 200х200) или бруса, сшитого из несколько досок (50х200). Наборной брус качественно заменяет брус цельный и по некоторым характеристикам даже превосходит его. Три доски, сшитые вместе, заменяют брус сечением 150х200, при этом четыре доски аналогичны брусу 200х200.
Брус, одна сторона которого равна 200 мм, укладывается на оголовки меньшей стороной. Высота обвязки при этом получается равной 200 мм.
Оба варианта (и с брусом, и с доской) популярны и оба – правильны. При этом, изучив преимущества и недостатки каждого материала, многие застройщики делают свой выбор в пользу именно сшитой доски.
Зачем вам использовать брус 150*200? Сбейте вместо него 3 доски 50*200 и не мучайтесь с этим бревном. Эта тема постоянно поднимается на форуме.
Слово «бревно» было упомянуто пользователем не случайно. Цельный брус является сравнительно тяжелым строительным материалом и в условиях ограниченного количества рабочих рук переносить его с места на место (даже в условиях небольшой строительной площадки) будет весьма затруднительно. К тому же, цельный брус плохо сопротивляется изгибу (хуже, во всяком случае, чем доски, поставленные на ребро), что делает его использование менее практичным.
Доски, в отличие от бруса, перед установкой на сваи необходимо прочно соединить между собой. А это – дополнительные расходы, и в этом, пожалуй, заключается их основной недостаток.
Доски сколачиваются между собой гвоздями в два ряда с шагом 20 см. На каждом оголовке крепятся не одним глухарем, а четырьмя.
Что касается длины гвоздей: для составного бруса из трех досок (50х200) достаточно гвоздей длиной 90 – 120 мм. Они пробиваются с двух сторон в шахматном порядке, как и указал пользователь builder. Расстояние между гвоздями – 20…45 см. Если брус составляется из четырех досок, вначале сбиваются вместе 3 доски, потом к ним крепится четвертая (такими же точно гвоздями).
Теперь поговорим о «глухарях», упомянутых в цитате. «Глухарь» – это крепежный элемент – саморез, шляпка которого изготовлена в виде шестигранника (под гаечный ключ или гайковерт).
С помощью «глухаря» брус крепится к оголовку сваи (глухарь ввинчивается снизу).
Диаметр глухаря для крепления обвязочного бруса – 8…10 мм, его длина – 100…150 мм.
Чтобы брус или составные балки не раскололись во время завинчивания глухарей, в древесине необходимо предварительно просверлить отверстие.
Определить диаметр сверла поможет небольшая таблица.
| Диаметр резьбы, мм | 6 | 8 | 10 |
| Диамер сверла, мм | 4,5 | 6,5 | 8 |
Технология соединения и наращивания бруса
Длина деревянного бруса (и цельного и составного) редко соответствует расстоянию между свайными оголовками. Для того чтобы подогнать балки под размеры фундамента, их приходится разрезать или сшивать между собой. Осуществляя наращивание бруса, необходимо соблюдать одно важное правило.
Стыки досок не нужно делать висячими. Стыкуйте доски на оголовках свай.
Сращивая брус подобным образом, вы увеличите расход древесины, но обеспечите прочность свайной обвязки.
Сращивать брус на оголовках свай тоже нужно правильно. Если выполняется сращивание цельного бруса, то на двух соседних балках делаются запилы. На одной балке запиливается верхняя половина бруса, на другой – нижняя. После этого оба бруса соединяются в замок. Такое соединение называется «соединением в полдерева».
На первый взгляд все выглядит предельно просто. Но существует важное правило соединения двух элементов одной несущей балки: на оголовок сваи в точке соединения несущих балок должны опираться оба соседних бруса, а не один. Для начала приведем пример неправильного соединения.
Площадка опоры балки на оголовок (в месте стыка двух прогонов) должна иметь длину не менее 90 мм. На рисунке балки в месте соединения "зарезаны". У одного «зарезана» верхняя половина, у другого – нижняя. Если брус опирается на оголовок сваи только "зарезанной" частью, то его рабочее сечение следует принимать сечением лишь этой части. Если же брус опирается на оголовок полностью (не менее 90 мм по длине), то все правильно: обвязка будет работать, как цельный брус.
Прогоном в данном случае является несущая балка в обвязке каркасного дома.
Это правило также применимо и к угловым соединениям обвязки. Вот примеры правильных примыканий бруса.
Читайте также: