Строим винтовой фундамент своими руками

Для сложных эксплуатационных условий создан винтовой фундамент из ростверка по сваям. Это единственный вариант для прибрежных зон, болотистых участков, склонов с перепадом высот от 1,5 м. При использовании винтовых свай время сдачи объекта снижается, так как стены возводятся сразу, отсутствует ожидание набора 70% прочности бетоном.

Конструкция фундамента свайно-винтового (СВФ)

Выбор ростверка по вкручиваемым сваям экономически обоснован в сложных эксплуатационных условиях. Не рекомендован винтовой фундамент для зданий с тяжелыми стеновами, высотностью больше 2 этажей. Подвал внутри свайного поля возможен, однако используется редко в связи со сложностями организации подземного эксплуатируемого пространства. Конструкция СВФ выглядит следующим образом:

• сваи – проходят отметку промерзания, рыхлые, нестабильные горизонты, опираются на пласты с высокой несущей способностью
• ростверк – служит для обвязки оголовков, придания конструкции дополнительной жесткости
• элементы усиления – диагональные + вертикальные связи, распоры, применяются в случаях, когда сваи возвышаются над отмосткой больше 1 м

Особенностями свайно-винтовых ростверков являются:

• на сваи СВС практически не действуют выдергивающие нагрузки от морозного вспучивания грунтов
• поэтому между ростверком и землей необходим зазор 10 – 20 см минимум, чтобы вспучившийся грунт не оторвал балки от свай
• в СВФ фундаментах присутствует подполье, которое нужно защищать по бокам забиркой, чтобы снизить влажность внутри него, исключить засорение

Внимание: Для небольшого коттеджа силами 3 человек можно изготовить свайное поле за день. Для любого другого фундамента подобная производительность недостижима.

Винтовые сваи СВ

Эксплуатационный ресурс СВФ напрямую зависит от качества винтовых свай и технологии их погружения. Ввиду популярности СВ их выпускают, не только надежные производителя, но и малые предприятия, часто в «полевых» условиях «на коленке». Поэтому перед покупкой изделий следует изучить их конструкцию, характеристики. Классическая винтовая свая состоит из элементов:

• тело – допускаются только толстостенные (от 3 мм) бесшовные трубы, не бывшие в употреблении, от диаметра напрямую зависит несущая способность фундамента
• наконечник – необходим для уплотнения грунтов, поэтому преимущественно изготавливается в форме пики, существуют сваи со сварными и литыми наконечниками, без этого элемента вовсе (тело трубы срезано под 45 градусов, отверстие заглушено стальной пластиной)
• лопасти – преобразуют вращательное движение в поступательное, имеют конфигурацию винта Архимеда, существуют модификации с двумя лопастями, расположенными на расстоянии 30 – 50 см друг от друга для повышения горизонтальной устойчивости трубы
• оголовок – надевается на тело сваи, является опорной площадкой деревянных, металлических ростверков

Для сокращения бюджета строительства винтовой фундамент часто изготавливается самостоятельно, СВС вкручиваются вручную. Поэтому отклонения отдельных труб от осей стен достигают нескольких сантиметров. Этот дефект как раз исправляется оголовками, которые изготавливаются из пластин для уширения опорной поверхности.

Особое внимание следует уделить антикоррозионной обработке внутренних поверхностей СВС. Предлагаемое производителями холодное цинкование не удовлетворяет условиям эксплуатации. Покрытие счищается твердыми породами грунта уже при вкручивании, металл ржавеет, резко снижается ресурс фундамента.

Внимание: Если выбрать сваи из бесшовной трубы со сварными или литыми наконечниками, покрыть их дополнительно более качественным антикорром можно на объекте.

Основные нагрузки при вкручивании приходятся на наконечник, поэтому предпочтительнее толстостенные литые модификации. Лопасти изготовлены на них этим же способом, можно не беспокоиться, что их срежет при прохождении твердых пород.

Другой проблемой становится качество соосности пики с осью трубы. Если приварить литой наконечник или изготовить его сваркой из тела сваи со смещением на 1 см, вместо уплотнения грунтов, сваи будет их разрыхлять, несущая способность снизиться на 10 – 30%.

Ростверки

Винтовой фундамент обычно выбирают для деревянных зданий, поэтому ростверком автоматически становятся:

• доска нижней обвязки коттеджа из СИП-панелей
• брус нижней обвязки фахверка, «каркасника»
• нижний венец сруба из калиброванного бревна или бруса

Если СВФ проектируется для двухэтажного деревянного дома или одноэтажного кирпичного, газобетонного коттеджа, вместо деревянных балок в ростверке используется металлопрокат (швеллер, двутавр). Для тяжелых построек применяется монолитный ж/б ростверк, в который вмуровываются обвязанные арматурой оголовки свай.

Внимание: Для тяжелых конструкций внутри здания (насосная станция, печь, лестница, камин) изготавливается отдельное свайное поле, обвязанное плитным ростверком.

Технология строительства

Винтовой фундамент содержит меньше операций, поскольку в конструкции отсутствует фундаментная подушка, дренаж, обратная засыпка. Бетонирование внутренней полости трубы не является конструкционным. Раствор не позволяет поникнуть внутрь влажному воздуху, развиться очагам коррозии. Оголовки или балки ростверка монтируют, не дожидаясь отвердевания бетона.

Разметка и приямки

Перед натурным выносом осей производится пробное вкручивание, позволяющее определить глубину пластов с несущей способностью, подобрать сваи нужной высоты или необходимым количеством труб для наращивания. Свая, которой производилось измерение, не может быть использована в фундаменте жилища. Однако ее можно применить в стойках забора, фундаменте малых архитектурных форм позже.

Винтовой фундамент размечается несколько иначе, чем остальные типы:

• шнуры натягивают по обноскам, не по осям стен, а по наружному/внутреннему краю тела сваи с учетом диаметра СВС
• первый угол располагают в 3 м от красных линий переулков, заборов соседних участков, в 5 м от осевой линии улицы с учетом расположения стоянок, гаражей, септиков, колодцев централизованных инженерных систем
• методом треугольника в пятне застройки размечаются углы между сопряженными стенами
• диагонали прямоугольных, квадратных зданий должны совпадать с точностью до 1 см

После чего, размечаются центра свай, выкапываются/пробуриваются приямки:

• лидер-лунки облегчают вхождение сваи в почву до зацепа лопастями
• диаметр немного меньше лопастей
• глубина скважин 40 см, вертикаль должна быть идеальная

Приямки можно сделать лопатой, ручным буром или мотобуром в зависимости от возможностей застройщика.

Погружение свай

Вкрутить СВС можно вручную, электродрелью или спецтехникой. В нормативных документах рекомендуется использовать первый вариант или погружать сваи другими способами около 4/5 проектной глубины, а затем доворачивать руками. Это позволяет максимально корректно определить резкое увеличение момента затяжки, свидетельствующее о достижении опорного пласта.

Погружение вручную рычагами крайне неудобно на склонах, поэтому индивидуальные застройщики применяют электродрель мощностью от 1,5 кВт. В этом случае придется докупить мультипликатор (усилитель крутящего момента) с соотношением 1/50 – 1/60:

• он надевается на сваю
• в дрель зажимается шестигранная головка
• дрель надевается на мультипликатор
• свае придается вертикальное положение
• рычаг усилителя момента упирается в землю

При включении дрели редуктор мультипликатора понижает обороты, увеличивает момент вращения. Застройщику остается лишь контролировать вертикальность погружения.

Внимание: Производительность в обоих случаях примерно одинакова, однако высвобождается 2 помощника, которым необходимо перемещаться по кругу с рычагами.

Запрещено выравнивать головную часть сваи откручиванием, так как это грозит резкой потерей несущей способности. Глубина пласта может существенно изменяться даже в пределах одного участка. Каждая свая должна быть вкручена на свою глубину.

Выравнивание, изготовление ростверка

Длину СВС берут с запасом 0,5м в силу вышеуказанных причин. По завершении вкручивания застройщик получает ряды торчащих из земли труб разной высоты. Для выравнивания в едином горизонтальном уровне проще всего применить построитель плоскостей, отчертив на всех трубах отметки.

Подрезка обычно осуществляется УШМ с оснасткой по металлу. При необходимости на сваи надеваются усиленные оголовки либо привариваются пластины. Металлические балки крепятся без оголовков сваркой. Для ж/б ростверков в трубах прожигают отверстия, пропускают в них арматуру. Сложнее прочих технология ростверка из монолитных балок:

• на трубы надеваются нижние щиты опалубки, опирающиеся на Н-образные стойки
• на них монтируются вертикальные щиты, стягиваемые шпильками, подпираемые снаружи укосинами
• внутренние поверхности палуб обшиваются полиэтиленом
• укладываются на полимерные прокладки арматурные каркасы, скрепленные в углах анкерами
• бетон укладывается внутрь опалубки, уплотняется вибраторами
• после набора ¾ прочности производится распалубка, поверхности обрабатываются гидроизоляционными материалами

Внимание: Если фундамент сооружается на склоне или ростверк отстоит от земли больше 1 м, необходимо усилить свайное поле распорами, вертикальными и диагональными связями.

Забирка и отмостка

Конструкция фундамента на винтовых сваях будет неполной без двух элементов – забирки и отмостки. В отсутствие полноценного цоколя пространство подполья остается незащищенным от влаги, мусора, продувания (не путать с проветриванием).

Отмостка необходима для отвода талой, дождевой воды от облицовки и силового каркаса забирки. Кроме того, после создания фальш-цоколя коттедж перестает напоминать избушку на курьих ножках, архитектурный стиль здания и экстерьеры фасадов получают логическую завершенность.

Внимание: При использовании свайно-винтового ростверка отсутствует необходимость утепления, как забирки, так и отмостки. Грунт под жилищем полностью промерзает, внутри подполья источники тепла отсутствуют.

Забирку изготавливают из кирпичной кладки облицовочным керамическим камнем либо крепят на каркас/прогоны листовые материалы. Если зашить фальш-цоколь ЦСП, на него можно наклеить гибкую черепицу. При использовании цокольного винилового сайдинга дополнительного декорирования не потребуется.

Отмостки изготавливаются из бетонной стяжки, тротуарной плитки, резиновых модулей, декинга, брусчатки. В любом случае следует вначале декорировать забирку, оставить в ней продухи вентиляции, оставив между землей и сайдингом 5 см. в этом случае вспучившийся грунт не повредит отделочный материал зимой.

Отмостку примыкают к забирке, поскольку она так же может быть поднята силами пучения. Оставшаяся щель между этими элементами позволяет влаге проникнуть в подполье. Поэтому под облицовку забирки вертикально запускают рулонную гидроизоляцию, второй карай изгибают, укладывают под отмостку.

Таким образом, особых сложностей после расчета несущей способности у индивидуальных застройщиков с винтовым фундаментом не возникает. Это удобный недорогой вариант для деревянных коттеджей, сложных эксплуатационных условий.