Как сделать свайно-винтовой фундамент своими руками

Специалисты рекомендуют винтовой фундамент либо для снижения бюджета строительства, либо в сложных эксплуатационных условиях. Металлический или брусовый ростверк по винтам дешевле плиты УШП в полтора раза, ленты МЗЛФ вдвое. С его помощью удастся возвести коттедж на сложном ландшафте (болото, перепад высот), в прибрежной зоне, при любом уровне УГВ. Однако придется потратить больше денег на теплоизоляцию инженерных систем, изготовить забирку (фальш-цоколь), оставить в ней продухи для обеспечения естественной вентиляции.

Технология свайно-винтового фундамента

На начальном этапе необходимо определиться с производителем СВС или других аналогов свай. Специалисты компании проконсультируют застройщика гораздо подробнее, чем информация из сети Интернет. Это связано с тем, что для СВС применяются различные материалы (марка стали, антикоррозионная обработка тела трубы, форма лопастей, диаметр изделий).

Сотрудники фирмы подсчитают количество для конкретного проекта, предложат лучшие схемы доставки/монтажа. Лишь в этом случае винтовой фундамент будет обладать максимально возможным ресурсом. Регламентируются винтовые свайные фундаменты нормативами СНиП от 1985 года за номером 2.02.03.

Пробное вкручивание сваи

Несмотря на профессиональную помощь поставщика свай, их длину не сможет определить даже сам застройщик. Каждая из них должна доходить до несущего слоя, а не погружаться на отметку промерзания, как ленточный фундамент.

Может потребоваться наваривание тела трубы для достижения проектной отметки. Опирающийся, даже ниже отметки промерзания, на торф, плывун, винтовой фундамент не обладает необходимой несущей способностью.

Этот метод дешевле, чем пробное бурение, не нужно арендовать бутовой станок, достаточно купить сваю у производителя, вкрутить ее рядом с будущим домом, затем демонтировать. Так можно узнать точную глубину, на которой изменяется усилие затяжки. Это и будет несущий пласт, достижение которого необходимо для передачи сборных нагрузок от здания.

В пробном погружении используются 3-х метровые СВС с меньшим диаметром лопастей, чем у планируемых свай. Наращивание производится по мере необходимости. По результатам работ определяется проектная глубина, состав почвы, уровень УГВ, несущую способность сваи на этом грунте.

Разметка пятна застройки

Чтобы винтовой фундамент правильно воспринимал нагрузки (конструкционные + снеговые + эксплуатационные + ветровые), в пятне застройки необходимо вынести оси наружных стен:

• колышки вбиваются чуть дальше проектного периметра
• на них натягиваются шнуры
• на прямоугольных участках дополнительно измеряются диагонали (должны быть одинаковыми)

В местах установки свай колышки вбивать не нужно, достаточно отметить эти точки краской, известковым раствором.

Бурение направляющих шахт

Свая является достаточно тяжелой конструкцией, которой сложно придать вертикальное направление без частичного погружения в почву. Поэтому винтовой фундамент вкручивают в предварительно пробуренные скважины. Для приямков достаточно глубины 0,7 – 0,5 м, диаметр лучше сделать меньше, чем у лопастей СВС.

Основным инструментом на этом этапе является ручной бур или мотобур. Лопатой неудобно производить выемку грунта из небольшого отверстия.

Монтаж винтовых свай

В зависимости от рельефа участка винтовой фундамент заглубляется ручным или механическим способом. Погружение вручную предпочтительнее для контроля усилия затяжки после прохождения отметки промерзания почвы. Механический способ удобнее на неровных участках, где строителям сложно перемещаться по косогору вокруг сваи.

Ручное вкручивание

В отличие от монолитных, сборных оснований, винтовой фундамент изготавливается в короткие сроки, несмотря на ручной труд. Бригада специалистов способна за смену вкрутить 20 – 15 свай, в зависимости от типа грунта, что достаточно для небольшого коттеджа, дачного домика. Технология имеет вид:

• свая погружается в приямок, выставляется вертикально (пузырьковый уровень с магнитной подошвой)
• в ее верхней части фиксируются длинные трубы (специальные захваты, просверленные в теле отверстия, приваренные петли из арматуры, прочие способы)
• закрепленными рычагами производится вращение СВС, третий работник постоянно контролирует вертикаль прикрепленным уровнем
• элемент винтового фундамента погружается чуть ниже отметки промерзания до возрастания усилия затяжки

Операция повторяется для каждой сваи. При этом глубина погружения может отличаться на разных участках, прохождение отметки промерзания обязательно в каждой точке плана. Если длины СВС недостаточно для достижения упорных пластов, в ее верхней части срезается верхний кусок с хомутами, тело наращивается на удобную для работы длину (2 – 1,7 м).

Механическое ввинчивание

Для погружения свай механическим способом может использоваться практически любая спецтехника, оснащенная гидросистемой, устройствами для крепления навесного оборудования.

Без спецтехники сложно изготовить ФВС фундамент на участках с большим перепадом высот, на болотах, в прибрежной зоне, где затруднено перемещение рабочих по кругу.

Техника обходится дороже, зато возрастает производительность. За смену оператор способен смонтировать сваи на нескольких недалеко расположенных друг от друга участках.

1.5 Выравнивание по горизонтали

На фундамент, состоящий из неравномерно торчащих из земли труб сложно опереть сборный ростверк. Поэтому на следующем этапе необходимо произвести отметку единой для всех свай горизонтали. Для этого необходим теодолит либо нивелир. Гидроуровень имеет гораздо большую погрешность в руках не профессионалов. В крайнем случае может применяться лазерный построитель плоскостей, уровень.

Тело каждой сваи срезается УШМ с оснасткой по металлу («болгарка») или резаком для монтажа оголовков на следующих этапах строительства.

Заливка бетона

Инъекции бетона в полость винтовой сваи эффективны при толщине стенки изделия в пределах 4 мм. Если труба, из которой сделана СВС толще, свая обладает трехкратным прочностным запасом. В этом случае необходимость бетонирования отсутствует.

Для инъекций обычно используют:

• товарный бетон с наполнителем средней фракции 20/10 мм – недостаток появление полостей, снижающих прочность
• пескобетон марки М300 – пустоты в структуре практически отсутствуют
• сухая смесь ЦПС – образующийся внутри сваи конденсат со временем бетонирует смесь

Расход бетона составляет 16 кг/м при диаметре ствола 11 см. В зимнее время пластификаторы, модификаторы, замедлители гидратации являются обязательными.

Монтаж оголовков

Оголовки увеличивают площадь опирания ростверка на сваю, облегчают монтаж при незначительном отклонении от оси стены. Для ростверков из металлопроката, железобетона оголовки обычно не используются. Швеллер, двутавр привариваются к телу сваи, для сцепления с бетоном на трубы СВС наваривают дополнительные элементы.

Стандартные оголовки имеют конструкцию:

• плита – квадратная пластина с отверстиями в углах для саморезов
• обечайка – приваренный к плите кусок трубы, внутренний диаметр которой соответствует наружному размеру сваи
• ребра жесткости – треугольные косынки из листовой стали для обеспечения жесткости оголовка

Конструкция надевается на тело СВС, обваривается по кругу, плита может разворачиваться относительно оси стены в зависимости от решаемых задач.

Кроме стандартных оголовков существуют специальные модификации. В них вместо пластинчатой плиты использован швеллер, размер между внутренними полками которого совпадает с сечением бруса. Эти оголовки применяются для деревянных ростверков, на которых опираются срубы.

Изготовление ростверка

Ростверк необходим для связки отдельных элементов свайного поля в единую конструкцию, обладающую самонесущими свойствами, пространственной жесткостью. В зависимости от используемой технологии строительства, стенового материала ростверки бывают железобетонными (обычно монолитными), деревянными, металлическими (сборного типа).

Металлический ростверк

Сборный ростверк из металлопроката позволяет изготавливать стены из блоков, кирпича, монтировать на фундамент щитовые, каркасные, фахверковые, панельные дома. Изготавливается конструкция из сортимента:

• двутавр – максимальная прочность, увеличенный бюджет
• швеллер – требует снижения шага свай, так как уже при опирании через 3 м прогибается под своим весом
• балка из швеллера – два сваренных между собой куска, установленных на ребро, вариант обходится дороже, зато позволяет увеличить шаг свай, которые дороже балки по умолчанию

Балки укладываются на срезанные тела СВС, привариваются к ним, друг другу. После чего покрываются антикоррозионными составами, окрашиваются.

Деревянный ростверк

Экономичным вариантом для срубов, каркасных, щитовых, панельных зданий является деревянный ростверк. Для него могут использоваться П-оголовки, в пазы которых укладывается брус. Конструкция соединяется угловыми замками, которые дублируются нагелями.

В местах сопряжений стен применяются пластинчатые оголовки, поверхность которых позволяет опереть несколько сходящихся в одной точке брусков.

Железобетонный ростверк

Для заливки монолитного ростверка придется изготовить опалубку, произвести двухслойное армирование, заполнить форму товарным бетоном. Сваи связываются с ростверком несколькими способами:

• приварные прутки на теле СВС
• сквозные отверстия, в которые пропущена арматура
• оголовки с приваренными к ним элементами армирования

Ростверк из железобетона обходится дороже металлического, однако позволяет строить кирпичные, блочные коттеджи в сложных эксплуатационных условиях.

Прокладка коммуникаций

Свайные основания имеют незащищенное подполье, внутри которого находятся узлы ввода инженерных систем. Ввиду невысокого расположения ростверка работы в подполье часто невозможны. Поэтому коммуникации лучше подвести перед возведением стен. Они должны залегать ниже точки промерзания, утепляться на 1 – 0,8 м под землей, во всем подпольном пространстве.

Для этого используется 6 – 4 слоя минваты. Пенополистирольная скорлупа здесь бесполезна, поскольку один слой не защитит водопровод от промерзания. Канализационные стоки выходят из здания теплыми, поэтому для системы водоотведения можно использовать 3 – 2 слоя утеплителя.

Изготовление забирки

Утеплить неотапливаемое подполье невозможно, поэтому забирка, наываемая так же фальш-цоколем, защищает перекрытие нижнего этажа от продувания, выполняет декоративную функцию. Существует три основных варианта фальш-цоколя по винтовым сваям:

• кладка в полкирпича – увеличение бюджета строительства, максимальный ресурс конструкции
• облицовка бюджетным листовым материалом – подходит для хозпостроек, в жилых домах поверх ЦСП, плоского шифера наклеивается клинкер, керамогранит
• цокольный сайдинг – самый дешевый вариант в сочетании с достаточным ресурсом

В любом из указанных случаев необходимо оставить вентиляционные продухи, общая площадь которых должна составлять 1/400 от забирки. Закрывать их зимой нельзя, вентиляция должна обеспечиваться постоянно. По периметру фальш-цоколя снимается плодородная почва, вместо нее зазывается песок.

Слой гидроизоляции укладывается под облицовку в вертикальной части конструкции, запускается под отмостку в горизонтальной части. Для отмостки используется бетонная заливка или тротуарная плитка, резиновые модули, брусчатка.

Только после всех указанных операций винтовой фундамент пригоден к эксплуатации. При соблюдении рекомендаций, приведенных выше, можно избежать ошибок, обеспечить максимальный ресурс здания, сэкономить бюджет строительства, эксплуатации.