Установка винтовых свай для фундамента: установка своими руками

Чтобы вкрутить своими руками винтовые сваи, потребуется определение глубины залегания пласта с несущей способностью. Без этого не удастся купить СВС нужной длины или определить количество труб для наращивания стандартных конструкций. Для снижения трудоемкости установка элементов свайного поля фундамента может быть механизирована бытовым электроинструментом со специальным приспособлением (электродрель 2 кВт + усилитель момента).

Устройство свайно-винтового фундамента

Из всех существующих модификаций фундаментов винтовые сваи являются самым экономичным способом опирания коттеджа на несущий пласт. Конструкция СВФ фундамента имеет вид:

• вкрученные до несущего пласта сваи
• смонтированный по оголовкам ростверк
• усиление наземной части связями, распорками

Погрузить СВС, шурупы с многозаходной мелколопасной спиралью своими руками не представляет труда при наличии бригады из трех человек. Более того – эта технология рекомендована специалистами. При ручном вкручивании проще всего контролировать усилие затяжки, по которому определяется достижение несущего пласта. Механическая установка СВС требует дополнительных затрат на измерительные приборы, приводит у удорожанию фундамента.

Рассчитывают свайное поле по допустимым нагрузкам на ствол СВС, диаметр изделия. Для коттеджей рекомендуется применять диаметры 133 – 325 мм, надворных построек 89 – 108 мм. Тяжелые заборы с высокой парусностью, причалы, лестничные марши, печи, камины опирают на сваи 76 мм, диаметр 57 мм применяется для легких ограждений. При выборе следует ориентироваться на критерии:

• стенка тела сваи от 4 мм
• толщина лопасти от 5 мм (оптимальный вариант сужение от 12 мм до 6 мм)
• только бесшовные трубы
• предпочтительнее литые наконечники
• эпоксидное, битумное либо полимерное антикоррозионное покрытие + горячее цинкование
• минимальное количество сварки

При соблюдении всех условий фундамент будет иметь 200 – 300 летний ресурс. При наращивании должна использоваться труба с аналогичными параметрами (бесшовная, одинаковой толщины стенки). Участок с отверстиями для установки рычагов перед наращиванием полностью удаляется.

Если вместо отверстий использовались приваренные петли, их необходимо срезать заподлицо, обработать участки УШМ. Отсутствие центровки, любые приваренные к телу элементы над лопастями приводят к разрыхлению почвы вместо уплотнения. Свая теряет устойчивость к боковым нагрузкам.

Технология погружения СВС

Благодаря конструкции лопастей СВС легко погружаются своими руками при обычном вращении. Винт Архимеда, не только качественно заглубляет тело сваи, но и уплотняет прилежащий грунт, обеспечивая стабильность поля к боковым нагрузкам. Единственная сложность – слишком длинные винтовые сваи невозможно позиционировать на поверхности земли.

Поэтому предварительно пробуривается направляющая скважина или выкапывается приямок. После чего установка становится проще, вертикальность позиционирования контролировать может один человек. Для механизации изготовления фундамента СВФ необходимо купить дрель, мультипликатор.

Пробное вкручивание

Для обеспечения высокого ресурса фундамента геологические изыскания являются обязательным условием при изготовлении проекта. Винтовые сваи позволяют сократить бюджет строительства (3 тысячи рублей вместо 30 000 за полноценные изыскания) путем пробного вкручивания СВС в нескольких местах в пятне застройки. Технология имеет вид:

• размещение сваи своими руками в вертикальном положении (обычно возле одного из углов здания внутри периметра)
• ручное вкручивание ниже отметки промерзания до увеличения момента затяжки
• демонтаж СВС, погружение в 2 – 3 местах аналогичным способом

Это позволит определить наличие «верховодки» (грунтовые воды), глубину несущего пласта. После чего можно закупать сваи в необходимом количестве с трубами для наращивания (если глубина превышает стандартные 2,5 м).

Использовавшуюся при пробном вкручивании СВС применять в свайном поле для последующей эксплуатации запрещено. Однако покупка лишнего изделия гарантированно обойдется дешевле геологического изыскания.

Внимание: Если фундамент СВФ планируется для возведения многоэтажного кирпичного коттеджа, лучше не экономить на изысканиях, заказать полноценную услугу у профессионалов. Сборные нагрузки такого особняка намного выше, чем у каркасных, щитовых построек.

Разметка

В отличие от плитных, ленточных фундаментов, СВФ не требует планировки пятна застройки, изготовления котлована, траншей. Поэтому можно обойтись минимальной разметкой своими руками:

• изготовление обносок – два колышка длиной 60 – 80 см диаметром 6 – 10 см с горизонтальной перекладиной (длина 40 см, доска «дюймовка)
• монтаж обносок – две на каждый угол + для внутренних стен
• отметки для силовых конструкций – две пересекающихся линии для свай, на которые будут опираться печи, внутренние лестницы, крыльцо, камин, насосное оборудование, резервный генератор

Расстояние между шнурами на обносках выбирается в зависимости от того, какого диаметра используются винтовые сваи. Они должны устанавливаться на 50 – 70 см дальше проектных отметок углов фундамента, чтобы не мешать рабочим при погружении свай.

Лидер-лунки

На начальном этапе погружения своими руками сваи очень сложно позиционировать вертикально. Для облегчения захода лопасти в грунт применяется технология:

• в местах установки ямобуром или ручным инструментом пробуриваются скважины
• либо лопатой выкапываются приямки
• диаметр лидер-лунок или приямков должен быть чуть меньше размера лопасти
• глубина направляющих скважин 0,3 – 0,6 м

Приямки изготавливаются для всего свайного поля фундамента, чтобы впоследствии не отвлекаться от погружения свай.

2.4 Вкручивание

Винтовые сваи можно погрузить своими руками на ровных участках или склонах в пределах перепада высот 1,5 м. При большей крутизне рабочим неудобно перемещаться с рычагами по кругу. Поэтому в гористой местности, прибрежной зоне разумнее использовать дрель с мультипликатором либо заказать спецтехнику для строительства фундамента.

Погружение вручную

Если участок ровный или имеет небольшой уклон, на каждую сваю при вкручивании своими руками уходит 15 – 20 минут при глубине несущего пласта 2,5 – 3 м, соответственно. Например, если у сваи шаг винта лопасти составляет 5 см, за один оборот она углубится на столько же сантиметров. Чем длиннее рычаги, тем большее расстояние пройдут рабочие за смену, однако при уменьшении длины труб/ломов повышается усилие затяжки. Технология погружения имеет вид:

• позиционирование СВС вертикально
• удерживание тела сваи одним рабочим с постоянным контролем вертикали (магнитная подошва пузырькового уровня крепится на трубу)
• вращение двумя рабочими СВС с помощью двух рычагов, верхние концы которых вставлены в приваренные к телу сваи хомуты или в отверстия

Увеличение крутящего момента на малой глубине свидетельствует о прохождении лопастью водоупорного пласта «верховодки». Этот уровень не пригоден для эксплуатации свайного поля. Погружение необходимо продолжить до увеличения усилия затяжки ниже отметки промерзания, чтобы избавиться от сил пучения, которые будут стремиться выдернуть трубу с лопастью из земли.

Механическое погружение

При наличии в арсенале частного застройщика дрели (от 1,5 кВт мощности) технологию погружения СВС для фундамента можно механизировать. Для этого потребуется купить мультипликатор с передаточным числом 1/50 – 1/70. Это устройство является редуктором, повышающим момент кручения, стопорящимся от проворачивания упирающимся в грунт рычагом.

Дальнобойщики называют усилитель момента «мясорубкой» за внешнюю схожесть корпусов этих инструментов. В разных магазинах он обходится в 2 – 5 тысяч рублей, для присоединения к свае потребуется изготовление адаптера – кусок трубы, одевающийся на тело СВС с приваренным в верхней части квадратом. Технология вкручивания имеет вид:

• свая размещается горизонтально
• на ее верхний конец крепится адаптер
• на него надевается мультипликатор, дрель
• конструкция помещается в лидер-лунку
• на усилитель момента надевается труба, свободный конец которой фиксируется к земле колышком
• дрель включается в сеть

Оператору остается контролировать вертикаль уровнем, усилие затяжки определить немного сложнее, чем при ручном вкручивании. Производительность процесса примерно одинакова с ручным погружением, зато высвобождаются рабочие, трудоемкость метода приближается к нулю.

Промышленность выпускает гайковерты-редукторы с механической передачей. Их удобно использовать на объектах, куда электроэнергия еще не подведена. Единственным недостаток является расположение редуктора на верхнем конце сваи – рукоятку сложно вращать в начале погружения. По мере заглубления конструкция опускается, производительность возрастает.

Выравнивание

Погрузить сваи таким образом, чтобы верхние края труб находились в одной горизонтальной плоскости, невозможно по нескольким причинам:

• запрещено обратное выкручивание для выравнивания
• пласт с несущей способностью может залегать на разной глубине

Поэтому после монтажа свайного поля своими руками необходимо разметить выступающие над землей трубы в одной плоскости нивелиром, теодолитом, построителем плоскостей, гидравлическим либо лазерным уровнем. После чего, срезать их УШМ («болгарка») с оснасткой по металлу.

Рекомендуемая высота свайного фундамента составляет 45 – 50 см от уровня отмостки. Это обусловлено факторами:

• три ступени крыльца (нечетное количество удобнее при подъеме)
• расположение продухов вентиляции в забирке на высоте 35 см от отмостки (не переметает снегом зимой)

Полноценный цоколь в СВФ отсутствует, подполье защищается от проникновения влаги, излишнего продувания забиркой из кирпичной кладки либо цокольного сайдинга по каркасу из металлического профиля, бруса.

После выравнивания внутренние полости СВС заполняются бетоном для защиты от коррозии. При этом не нужно дожидаться набора прочности перед монтажом оголовков, изготовления ростверка из металлопроката. В данном случае бетон не является несущей конструкцией, выполняет исключительно защитную функцию.

Оголовки

В зависимости от технологии строительства коттеджа применяется сборный или монолитный ростверк. Оголовки на сваи надевают при возведении срубов, каркасных, щитовых, фахверковых зданий:

• П-образный оголовок из швеллера удобен для фиксации в нем бруса
• пластина позволяет увеличить площадь опирания нижнего венца, обвязки щитового дома
• усиленная косынками пластина позволяет исправить незначительные погрешности (отколонение центра свай от оси стены)

Ростверк из металлопроката своими руками обычно крепится сваркой на СВС без оголовков. В монолитный ростверк сваи вмуровывают так же без оголовков, пропуская сквозь тело трубы арматуру. Для свайного фундамента со сборным ростверком оголовки либо привариваются к свае, либо фиксируются болтами.

Если ростверк расположен выше 1,5 м от уровня земли, свайное поле теряет пространственную жесткость конструкции даже несмотря на обвязку по оголовкам. Это особенно актуально для сложного рельефа, когда одна часть здания опирается на сваи, выступающие из грунта на 0,5 м, другая висит в воздухе на отметке больше 2 м. В этом случае необходимо увеличить жесткость конструкции следующими способами:

• распоры – монтируются между сваями под оголовками, обычно из профильной трубы
• вертикальные связи – соединяют соседние сваи диагонально, изготавливаются обычно из спаренного уголка

Эти элементы стыкуются болтовыми соединениями, обеспечивая шарнирное соединение с несколькими степенями свободы. Жесткая фиксация сваркой не рекомендуется. Технология позволяет на этапе отделки фасадов обойтись без каркаса при креплении цокольного сайдинга. Площадь вентиляционных продухов составляет 1/400 от поверхности фальш-цоколя.