Фундамент на винтовых сваях: легко и просто

Одновременно со снижением бюджета строительства фундамент на винтовых сваях (СВФ) расширяет возможности застройщика. Например, это единственная технология, позволяющая строить дома над водой, в горах, прибрежной зоне, на болоте.

Даже в фирмах, занимающихся изготовлением свайных полей, квалификации конструкторов часто недостаточно для расчета проекта кирпичного многоэтажного коттеджа на монолитном ростверке по оголовкам СВС. Тем не менее, такие проекты успешно реализованы десятилетия назад, имеют опыт эксплуатации в разных регионах РФ.

Конструкция фундамента СВФ

В отличие от прочих аналогов, фундамент на винтовых сваях использует бетон исключительно для защиты металлической трубы от внутренней коррозии. Конструкция имеет вид:

• стальной полый стержень с заостренным наконечником, широкой лопастью, погруженный на уровень пласта ниже отметки промерзания с несущей способностью
• оголовок в его верхней части
• ростверк по оголовкам свайного поля

В отличие от столбчатого фундамента, ростверк необходим для СВФ только при высоте оголовков над уровнем земли более 1,5 м. Во всех остальных случаях каждая свая является самонесущей конструкцией с достаточной пространственной жесткостью, обвязка не требуется.

Технология фундамента СВФ

Свайный фундамент гораздо экономичнее любого аналога. Отсутствует планировка участка, выемка грунта, покупка, засыпка нерудного материала, бетонные работы. Застройщику понадобится разметить свайное поле, пробурить направляющие скважины, погрузить СВС, выровнять их в общей плоскости, надеть оголовки. На крутых склонах, в прибрежной зоне оголовки отстоят от земли на 2,5 м, поэтому необходима обвязка ростверком, распорки, стяжки, усиливающие конструкцию.

Выбор диаметра, количества

С учетом средних сборных нагрузок коттеджей из разных стеновых материалов в малоэтажном строительстве используют СВС диаметра 133 – 325 мм с лопастью 35 – 80 см, соответственно. Более тонкие сваи диаметра 57 – 89 мм с лопастью 15 – 25 см пригодны исключительно для беседок, заборов, прочих МАФ (архитектурных форм).

Изделия СВС, СЛС со сварными, литыми наконечниками, соответственно диаметра 108 мм (30 см лопасть) выдерживают одноэтажный дом из СИП панелей, «каркасник», фахверк с мансардой исключительно на грунтах с нормальной несущей способностью.

Пробное вкручивание

Стандартной длины свай не существует в природе. Следует отказаться от услуг «профессионалов», собирающихся приступать к монтажу свай «ниже отметки промерзания». Эта уникальная технология позволяет на порядок снизить бюджет строительства – вместо дорогостоящего (около 30 000 рублей) геологического изыскания можно произвести несколько пробных вкручиваний СВС в пятне застройки (2 – 3 тысячи) для получения информации о глубине несущего слоя.

Без этого невозможно купить у производителя сваи нужной длины. Специалисты рекомендуют погружать пробные сваи вручную, когда для контроля усилия затяжки не нужны специальные приборы. В крайнем случае, используется дрель в комплекте с гайковертом, но не гидравлические, пневматические инструменты.

Лидер-лунки

Без направляющих скважин глубиной 0,3 – 0,5 м очень сложно обеспечить вертикальный заход тела сваи на начальном этапе. Приямки можно изготовить ямобуром, лопатой, ручным буром с соблюдением требований:

• диаметр чуть меньше размера лопасти
• точное позиционирование по оси стены

Профессионалы работают без приямков, индивидуальному застройщику с лидер-лунками установить сваю вертикально будет легче.

Погружение свай

Стандартной технологией считается ручное вкручивание, механические способы экономят время, силы рабочих, но в этом случае сложнее контролировать крутящий момент. При строительстве нового свайного поля на ровном участке без электроснабжения сваи придется крутить вручную. На склонах, вплотную к стенам зданий (реставрация фундаментов) проще использовать усилитель крутящего момента с дрелью либо арендовать спецтехнику.

Ручное вкручивание

Технология ручного погружения предельно проста. Схема вкручивания винтовой сваи выглядит следующим образом:

• вертикальная установка СВС в приямок
• крепление рычагов в верхней части в отверстия или приваренные хомуты
• вращение двумя работниками по часовой стрелке
• контроль вертикали тела сваи третьим специалистом

Для определения числа оборотов, во время которых оголовок дойдет до земли, необходимо разделить проектную глубину пласта с несущей способностью на шаг лопасти. Стандартные сваи заглубляются при полном обороте на 5 – 7 см, в зависимости от длины рычага рабочие проходят 2 –5 километра за 50 кругов.

Усилие затяжки следует контролировать только после гарантированного прохождения отметки промерзания. При достижении несущего пласта запрещено выравнивать оголовки отворачиванием – СВС в этом случае полностью теряет несущую способность.

Вращение дрелью

Для механизации процесса достаточно двух инструментов при наличии электроснабжения в пятне застройки или генератора. Технология имеет вид:

покупка усилителя крутящего момента (мультипликатор) с передаточным числом 1/50 – 1/70, дрели мощностью от 1,5 – 1,7 кВт (цена вопроса 3 000 рублей, 5 000 рублей, соответственно)

• монтаж гайковерта на сваю
• крепление дрели к усилителю момента
• подъем конструкции в вертикальное положение
• включение электроинструмента

Производительность этого способа примерно одинакова с ручным вкручиванием. Зато экономятся силы рабочих, для управления процессом застройщику понадобится помощник. Чтобы предотвратить прокручивание головки гайковерта, необходимо зафиксировать его в пространстве ломом в землю.

Использование спецтехники

При погружении СВС машинами, механизмами, оснащенными электро, пневмо, гидроприводом, на сваю сразу надевается оголовок-адаптер с болтовым соединением. Существуют погружатели нескольких типов для разных эксплуатационных условий. Например Кабестан устанавливается на стреле крана, экскаватора, манипулятора, присоединяется к свае адаптером, фиксируется в пространстве реактивными рычагами.

Гидронасос приводится в действие мотоприводом, скорость погружения регулируется оборотами бензинового двигателя. Реверс удобен в пробном погружении для демонтажа СВС после определения глубины несущего пласта.

Выравнивание

Расстояние от оголовка до земли обычно заложено в проект. При этом необходимо учесть некоторые нюансы:

• удобнее в эксплуатации крыльцо с нечетным числом ступеней – человек заходит наверх с той же ноги, с какой начато движение
• варить оголовок ниже 25 см от почвы без приямка неудобно
• вентиляционные продухи в забирке (фальш-цоколе) ниже 40 см зимой задувает снегом

С учетом вышесказанного, чаще оголовок надевается на сваю на высоте 65 см от отмостки. В получившемся подполье нет источников тепла, поэтому утеплять забирку не нужно. Полы теплоизолируются изнутри, никакого отношения это мероприятие к фундаменту не имеет.

Тело каждой сваи подрезают УШМ с оснасткой по металлу после отметки свайного поля нивелиром, построителем плоскостей, теодолитом, лазерным уровнем.

Оголовки

Для разных технологий строительства, стеновых материалов, конструкции ростверка применяются оголовки следующих видов:

• швеллер – между прямыми полками удобно размещается брус нижней обвязки панельного, каркасного здания
• пластина – бюджетный вариант для сруба, «каркасника», фахверка
• усиленная конструкция – пластина одета на кусок трубы большего диаметра, чем тело сваи, по бокам имеются четыре косынки

Оголовки применяются исключительно для пиломатериалов. Ростверк их двутавра, швеллера приваривается прямо на сваи, монолитные балки заливаются в опалубку, в тело сваи сквозь отверстия пропускаются арматурные стержни.

Ростверк

Конструкция ростверка многообразна в зависимости от эксплуатационных условий, рельефа участка. Простейший ростверк имеет вид балок (брус, двутавр, доска, швеллер), закрепленных на оголовках. Более сложную конструкцию приходится изготавливать для свайного поля на косогоре с перепадом высот больше 2 м:

• балки по оголовкам
• распорки из профильной трубы в верхней части между сваями
• диагонально расположенные связи из двойного уголка

Лишь в этом случае трубы, выступающие из земли выше человеческого роста, будут неподвижны. Монолитный ростверк традиционно считается самым надежным. Его балки не провисают на 3 м пролетах под собственным весом как у швеллера.

Следуя этой технологии, можно смонтировать свайное поле, обвязать его ростверком без помощи специалистов. Самой серьезной ошибкой является не достижение несущего пласта, смещение вертикали. Все остальные погрешности серьезного влияния на эксплуатационный ресурс не имеют.