Описание винтовых свай

Отсутствие единых нормативов ГОСТ на винтовые сваи затрудняет покупку индивидуальным застройщиком качественного товара. Например, небольшое изменение наклона лопасти резко увеличит усилие затяжки, может привести к отрыву на глубине. Поэтому необходимо точное представление о конструкциях, которые предстоит погружать своими руками.

Конструкция винтовой сваи

В крупноформатных шурупах, которыми в принципе являются винтовые сваи, имеется несколько элементов:

• тело – передает сборные нагрузки на пласт с несущей способностью
• наконечник – облегчает вкручивание, уплотняет грунт по бокам
• лопасть – спираль, позволяющая преобразовать вращение в погружение

При обвязке ростверком свайного поля могут дополнительно применяться оголовки. Они крепятся к телу сваи болтами, сваркой, представляют плоскую площадку или посадочное гнездо, повторяющее очертаниями брус.

Тело сваи

Качественные винтовые сваи изготавливаются из толстостенной бесшовной трубы 57 – 320 мм. Диаметры 57 – 89 мм применяют для надворных построек, архитектурных форм, пирсов, заборов, беседок. Каркасные, щитовые, фахверковые, панельные дома можно опирать на сваи 108 мм с лопастями 25 см. Для срубов, кирпичных, бетонных коттеджей используют трубы 133 – 320 мм с лопастями 30 – 60 см, соответственно.

Толщина стенки влияет на ресурс конструкции, погруженной для эксплуатации в землю. Ежегодно коррозия съедает 0,05 мм, поэтому для повышения ресурса необходимо выбирать стенку от 4 мм. На рынке присутствуют производители, изготавливающие дорогие СВС из нефтяных насосно-компрессорных труб.

В отличие от бесшовных толстостенных водопроводных модификаций, НКТ созданы для агрессивных сред без применения покрытий. Коррозионная стойкость всемеро выше, прочность впятеро. В сочетании с лопастями из конструкционных сталей (30% прочностной запас) это лучшее предложение для тяжелых эксплуатационных условий.

Сварной наконечник

Наиболее популярны винтовые сваи со сварными наконечниками, изготовленными непосредственно из тела трубы. Для этого производится лазерный крой:

• от края отмечаются 2 – 2,5 диаметра трубы
• вырезается «корона» с несколькими зубцами (зависит от диаметра сваи)
• лепестки сводят к центру трубы, обваривают швы

Технология имеет единственный недостаток – чтобы при вкручивании гарантированно отсутствовало биение наконечника, требуется высокоточная центровка. Соосность пики, оси трубы может нарушиться в любой момент обваривания многочисленных лепестков без возможности восстановления.

Литой наконечник

Несмотря на промышленное производство, стабильность геометрии, конфигурации, литой наконечник при кустарном производстве легко поставить криво. Если на заводе отсутствует оборудование, позволяющее отцентровать ось трубы, кончик пики, биение будет еще больше, чем в свае со сварным наконечником.

Отливают пики с лопастями из более мягкого металла, не поддающегося закалке. Самым существенным плюсом конструкции является отсутствие сварного шва вдоль лопасти. Этот элемент невозможно оторвать, поэтому ВЛС прослужит очень долго.

Крестообразная пика

Для упрощения кроя некоторые производители выпускают сваи с крестообразными пиками. Для этого труба глушится снизу круглой пластиной, на нее приваривается треугольник, высота которого составляет два диаметра. С двух сторон его усиливают косынками. Лопасть на этой свае можно начать только после наконечника, что повышает крутящий момент.

Сваи без наконечника

Это бюджетный вариант следующего конструктивного решения:

• труба обрезана под углом 45 градусов
• наконечник не имеет конуса
• внутри может глушиться пластиной
• лопасть начинается сразу от нижнего среза

Эти сваи удобны для внутренних инъекций – если бетон подается под давлением, в пласте он выливается из наконечника, укутывает лопасти, повышает поверхность опирания многократно после отвердевания.

Лопасти

Винтовые сваи опираются лопастями на несущий пласт после погружения. Спиральный винт стабилизирует возможные боковые подвижки, в случае отрыва этого элемента свая полностью теряет несущую способность, тонет под своим весом.

Максимальным ресурсом обладают литые лопасти с характеристиками:

• толщина возле острия пики 12 мм
• толщина верхней части 8 мм
• шаг 5 см, полтора оборота спирали

В литые наконечники лопасти интегрированы по умолчанию. В сварных, трубных сваях эти элементы привариваются в заводских условиях по специальным шаблонам двухсторонним швом. Легче всего погружать ручным способом сваи с литыми, сварными наконечниками в форме пики. В этих моделях лопасть начинается с первой трети конуса, крутящий момент значительно снижен. В изделиях с крестообразной пикой, без наконечника лопасть устанавливается выше, при погружении приходится прилагать больше усилий.

Из типовых заготовок (сегмент в половину окружности) можно собрать бесконечный винт, приваривая их по спирали, друг за другом. На практике востребованы лопасти с 1 – 2 заходами. В рыхлых, сыпучих грунтах несущая способность стандартных СВС недостаточна, поэтому применяются двухлопастные модификации. Верхняя спираль отстоит от основной на 0,4 – 0,6 м выше, является пространственным стабилизатором, ребром жесткости, одновременно.

Зависимость несущей способности от диаметра

Использовать винтовые сваи в сложных проектах для высоких сборных нагрузок могут исключительно специалисты. Средними показателями несущей способности для СВС являются:

• 50 т – тело 325 мм, лопасть 80 см, выдерживают три этажа кирпичной кладки
• 20 т – 273 мм труба, 65 см винт, пригодны для мостов, объектов с изменяемыми нагрузками (например, вертолетная площадка)
• 17 т – свай 219 мм, лопасть 50 см, используются в многоэтажных проектах
• 14 т – тело 159 мм, лопасть 40 см, предназначены для коттеджей из пенно-, газобетона
• 10 т – труба 133 мм, лопасть 35 см, пригодны для срубов из оцилиндровки, клееного бруса

Завершает линейку свай, пригодных для жилых построек, СВС 108 мм с 30 см лопастью для фахверковых, панельных, каркасных, щитовых зданий. Диаметры 57 – 89 мм созданы для МАФ с небольшой парусностью. Например, для 2 м забора из профлиста лучше выбрать СВС 108 либо 133 мм для обеспечения прочностного запаса.

Антикоррозионная защита

Винтовые сваи эксплуатируются в земле, что вызывает недоверие к этой технологии у застройщиков на подсознательном уровне. Общепринятым мнением является интенсивная коррозия металлов в земле. Это не справедливо для СВС по следующим причинам:

• в земле практически отсутствует кислород
• сваи покрываются несколькими слоями антикорра
• используются специальные ЛКМ (например, эмали, которыми покрывают днища подлодок)
• применяются полимерные, стекловолоконные покрытия, которым не страшны даже блуждающие токи

Некоторые компании выпускают сваи из нержавейки, имеющие заявленный 300 летний ресурс, который на практике наверняка превзойдет его вдвое. Максимально возможный ресурс винтовых свай обеспечивается покрытиями комплексной защиты:

• двухкомпонентная эмаль Зинга Металл – поверх IR02, созданной для подземных металлоконструкций, производитель гарантирует 60 – 90 летний срок службы
• полиуретановая эмаль Маско или Хемпел – с предварительной грунтовкой ВЛ05, ресурс чуть ниже 40 – 60 лет
• стеклопластиковое – поверхность предварительно окрашивается цинкосодержащим составом IR02, затем грунтом ВЛ05, позволяя получить 300 летние гарантии

Предложения производителей свай из нержавейки теряют основное преимущество – дешевизну СВФ. Поэтому лучше выбрать качественное покрытие, чем переплачивать вшестеро.

Производители винтовых свай

Экономичность строительства, сокращение сроков сдачи объектов делают винтовые сваи популярными у индивидуальных застройщиков. На рынке РФ присутствует больше 2000 производителей, выпускающих эту продукцию. Наиболее популярны:

• завод ЗВФ – модели ВС 133 – 76
• Фундэкс – вся линейка диаметров, региональные офисы, цеха в Уфе, Краснодаре
• Россваи – несколько представительств в европейской части РФ
• Нова – самые качественные расчеты, специалисты фирмы могут опереть на винтовые сваи конструкцию любого веса, конфигурации

В отличие от традиционных фундаментов, СВФ проще и быстрее монтировать зимой. Многие компании предоставляют скидки, учитывая прости в межсезонье. Что позволяет дополнительно экономить при выборе этого основания для коттеджа. За исключением скальных пород свайный фундамент является универсальным. Так, где он не подходит, любой другой не годится, тем более.

Следуя этим рекомендациям можно выбрать надежные долговечные винтовые сваи. В готовых изделиях сложно проверить бесшовность трубы, соответствие покрытия заявленному. Мелкие фирмы часто предоставляют искаженную, неверную информацию. Качественная свая СВС не может стоить меньше 2 500 рублей, иметь «стандартную» длину, холодный цинк в качестве покрытия.