Фундамент по металлическим сваями

Особенности металлических винтовых свай, где применяются и средняя стоимость

Строительство дома начинается с обустройства фундамента.

Для обустройства прочного основания дома, причем на любой поверхности, сегодня применяют винтовые сваи.

С их помощью можно в разы сократить время строительства.

В статье пойдет речь о том, что собой представляют эти стержни, каковы их характеристики, плюсы и минусы.

Где применяются?

Использование свай обуславливается геологией местности, на которой проводится строительство. Это участки со слабым грунтом, высоким уровнем грунтовых вод или заболоченная местность.

У металлических винтовых свай немало особенностей, что делает их актуальными в ряде случаев:

• Строительство на сложном рельефе. Даже если перепады высот серьезные, все-равно можно обустроить фундамент. Работая со сваями отпадает необходимость выравнивать местность, что экономит время и деньги.
• Строительство пристройки к готовому зданию. Если строить классическим способом – новый фундамент способен повлиять на старый, сместить его, что приведет к наклонам, а то и разрушениям. Метод с применением винтовых свай хорош тем, что не смещает грунт, расположенный по периметру здания.
• Быстрое возведение фундамента. Обладая знаниями и имея в наличии нужное оборудование, возвести основу дома можно за пару дней, поэтому этот тип основания может применяться практически в любое время.
• Возведение линий электропередач. Стержни выдерживают серьезные нагрузки, к тому же их, при необходимости, можно извлечь из земли.
• Усиление имеющегося фундамента. Сваи служат как дополнительная опора. Их размещают по периметру строения и крепят кронштейнами к аварийным участкам, что повышает несущую способность.

Фундаменты, построенные с применением свай – прочные, жесткие, экономичные и несложные в обустройстве. Винтовые поврежденные стержни при этом легко заменяются новыми.

Технические характеристики

Винтовая опора представляет собой полую стальную трубу, одна из сторон которой снабжена острым наконечником. К нижней ее части прикреплена лопасть. Благодаря остроте и правильному уклону, свая легко проникает в грунт.

Стержни используют для строительства разных объектов, на разном грунте, поэтому на рынке встречается несколько разновидностей.

• Особенности грунта. Для грунта сезонного промерзания применяют классические сваи, не требующие предварительного бурения. Лопасть у них стандартная, а конус герметично заварен. При работе на вечномерзлом грунте необходимо бурить почву. В таких случаях актуальны стержни с мелкой нарезкой.
• Тип наконечника. От этого зависит, как легко свая будет ввинчиваться в грунт. Для плотного или вечномерзлого подходят литые наконечники. Изделия дорогие, но легко выдерживают серьезные нагрузки. Другой вариант – сварные наконечники. Стержни дешевые, но сварной шов у них слабый, поэтому их применяют при ручном закручивании.
• Размер трубы. Сюда входят: диаметр, длина, толщина металла. Толстостенные изделия дорогие, но обладают отличными эксплуатационными параметрами. Если отталкиваться от международного стандарта, для нейтрального грунта достаточно толщины ствола в 8 мм, для химически активного – 9,5 мм. Встречаются стержни со стенками толщиной 3 – 4 мм.
• Размер лопасти. Широколопастная свая имеет вид металлической трубы, с одной стороны которой одна или несколько лопастей (не более полутора витков). Реже применяются стержни с одной лопастью, впрочем, они оптимальны для строительства легких сооружений или не несущих стен. У многолопастных – повышенная несущая способность (сжатие, извлечение из грунта).

Лопасти, размещенные на свае, имеют единую ширину, поэтому они легко выдерживают горизонтальные нагрузки. Стержни с широкими лопастями оптимальны для работ на слабых и твердых грунтах. Во втором случае действует следующее условие – в земле не должно быть булыжников, способных повлиять на расположение сваи. Узколопастная конструкция выглядит как толстотелая труба с одной многовитковой лопастью. Спиральная навивка может занимать 30% от длины изделия. Таким образом, повышается несущая способность, а диаметр остается маленьким.

На каменистых или особо твердых участках применяют изделия с острым концом – их легче ввинчивать в грунт, так как уменьшается сопротивление. Также бывают сваи с концом в виде фаски или зубьев – они применяются при работе с промерзшей или вечномерзлой землей. Их лопасти выглядят как узкие полоски металла, приваренные к стержню.

Достоинства и недостатки

Основное преимущество в скорости возведения фундамента и доступности (дешевле, в сравнении с ленточным, плитным и т.п.). Стержни имеют высокую несущую способность, но многоэтажные сооружения или из тяжелых материалов (кирпич) возводить с их помощью не рекомендуется.

Плюсы:

• минимум земельных работ, простота технологии;
• применяются для строительства сооружений на болотистых, наклонных почвах;
• строительные работы можно продолжить сразу после установки свай;
• модернизация, то есть возможность расширения строящегося здания путем добавления свай;
• независимость от уровня прохождения грунтовых вод;
• устойчивость к морозам;
• подполью обеспечивается качественная вентиляция. По этой причине фундаменты на сваях нередко делают для деревянных построек;
• долговечность. Качественные стержни, обработанные против коррозии, способны прослужить более 50 лет;
• возможность ручного ввинчивания опор;
• сваи весят меньше, чем конструкции из железобетона, поэтому исключаются просадки;
• ремонтопригодность.

Минусы:

• отсутствует конструктивная возможность обустроить подвал или цокольный этаж;
• дополнительные расходы на утепление подпольного пространства;
• сложность или даже невозможность возведения на каменистом или скалистом грунте;
• воздействие коррозии на металл (если поблизости есть источники блуждающих токов).

Этапы производства

Изготовление металлических стержней – несложный процесс, если имеется необходимое оборудование.

Процесс выглядит следующим образом:

1. На режущем оборудовании формируют заготовки.
2. Берут листовой прокат 4 – 5 мм и при помощи лазерной резки делают из него заготовку под будущую лопасть.
3. Вал и лопасть формируют на загибочном станке.
4. Сваривают лепестки конуса, присоединяют лопасть к валу.
5. Стержень очищают от сварных швов, окалины, обезжиривают – готовят к антикоррозийной обработке.
6. Вручную обрабатывают сваю двухкомпонентным эпоксидно-виниловым составом, защищающим от ржавчины. На этом же этапе наносят эмалевую грунтовку – для защиты металла от ржавчины и электропроводности.
7. Изделия сушатся в специальной камере 3 – 4 часа.
8. На заключительном этапе проверяют качество продукции и готовят к отправке.

При желании, сделать винтовые стержни можно и самому, но необходимо придерживаться точной геометрии.

Стоимость

Цена стержня 108/300 длиной 1650 мм, со сварным наконечником – 1550 рублей. 3000 мм – 2050 рублей. Аналогичная 3-метровая свая, но с литым наконечником, обойдется в 3200 рублей. Также для связки опор используют оголовок ценой 300 рублей.

Цена на работы зависит от характеристик свай, грунта и других факторов. Ориентировочно:

• установка стержня 108/300/1650 мм – 1500 рублей;
• 108/300/3000 мм – 1900 рублей;
• 133/350/1650 мм – 1650 рублей;
• 133/350/3000 мм – 2400 рублей.

К работам также стоит добавить:

• обвязку (500 – 1000 рублей за погонный метр);
• бурение лунок (от 300 рублей);
• пробное закручивание (2000 рублей);
• аренду генератора (если на участке нет света или действующая сеть не способна обеспечить мощность 5 кВт).

В среднем, чтобы сделать свайно-винтовой фундамент для двухэтажного дома 8*8 метров, с 3-метровыми потолками и стенами из 25-сантиметрового бруса, понадобится 146000 рублей.

Заключение

Сегодня фундамент на винтовых сваях, как прочный и надежный, считается наиболее востребованным, особенно если речь идет о строительстве дома на наклонном участке или болотистой местности. Работы не сложные и, если подойти к вопросу со знанием дела, можно уложиться за пару дней.

Источник

Фундамент на сваях из металла

Металлические сваи применяются для изготовления фундамента на слабых грунтах, участках со сложным рельефом, вблизи и непосредственно на водоемах. Такие сваи используют и на твердых грунтах, что сокращает сроки строительства объекта и уменьшает объем земляных работ.

Фундаментное основание на сваях из металла является оптимальным вариантом для возведения легких строений. Фундаменты с применением таких конструкций считаются высокоэффективными, выгодными и, в то же время, надежными. Применяются они в любых климатических условиях. Основным преимуществом является то, что точка опоры у них находится на надежной основе и расположена ниже уровня замерзания грунта.

Винтовые сваи

Фундаментные основы на винтовых сваях используют при строительстве сооружений на разных грунтах. Чаще всего на слабых почвах, в непосредственной близости от водоемов и на грунтах с неровной поверхностью участка.

Такой фундамент является относительно недорогой конструкцией и применяется в основном для постройки легких зданий и сооружений. Такие конструкции представляют собой толстотелую металлическую трубу и приваренные к ней в нижней части металлические полоски в виде спирали.

Достоинства металлических свай:

• Объект на винтовых сваях можно сдать в более короткие сроки, чем на бетонном основании.
• Можно использовать при возведении зданий на болотистых грунтах, в местах с повышенной влажностью и сложных рельефах.
• Уменьшается объем тяжелых земляных работ и отпадает необходимость от выравнивания самого участка.
• Такой фундамент позволяет выполнять работы рядом с расположенными подземными коммуникациями, а также в условиях плотной городской застройки.
• После их установки можно сразу переходить к возведению строения.
• Установку инженерных коммуникаций можно проводить одновременно с объектом.
• Для возведения строения на металлических сваях подходит любое время года.
• В некоторых случаях они могут быть использованы повторно.
• Подлежат ремонту.
• При вдавливании в грунт исключается вибрация.
• Установку можно производить вручную с помощью 2-3 человек.

Недостатки

• При вкручивании в каменистый грунт может поцарапаться защитный слой, что послужит возникновению коррозии.
• Не исключается возникновения коррозии в связи с присутствием блуждающих электротоков в грунте.
• При самостоятельной установке может произойти отклонение от вертикальной оси.

Применение

Типы винтовых свай

Рассмотрим основные типы свай, которые применяются при строительстве

Широколопастные

Конструкции состоят из металлической трубы с одной или несколькими лопастями до полутора витков. Однолопастные применяются реже, в основном под легкие сооружения и не несущие стены строений.

Многолопастные обладают повышенной несущей способностью, как на сжатие, так и на извлечение из грунта. В связи с постоянной шириной лопастей, расположенных на сваях, увеличивается их способность выдерживать горизонтальные нагрузки.

Такой вид металлических свай используют под основные части сооружений, например, при возведении домов более двух этажей, высоких ангаров, заборов, основных стен, под строения, которые находятся на склонных участках и для закрепления грунта на склонах.

Их используют при строительстве сооружений, как на слабых грунтах, так и на твердых.

При использовании на твердых грунтах основным условием является отсутствие булыжников в самом грунте, которые могут повредить защитный слой трубы и будут способствовать отклонению ее от вертикальной оси. Это послужит уменьшению вертикальной нагрузки.

Узколопастные

Конструкции представляют собой толстотелую трубу и одну многовитковую лопасть. Длина спиральной навивки может доходить до 30% длины трубы. Такое количество небольших лопастей повышает их несущую способность, не увеличивая диаметра.

Для обычного грунта низ трубы выполняют в виде острого конца, что позволяет ввинчивать ее с меньшим сопротивлением грунта. Такой тип используют для особо твердых или каменистых грунтов.

Для грунтов с сезонными промерзаниями или вечномерзлых используют узкополосные сваи, нижний конец которых выполнен в виде фаски или зубьев. Такое окончание способствует лучшему проникновению в грунт. Лопасть выполнена из узких полосок металла, приваренных с помощью сварки к стволу.

Для обоих видов чаще всего используют не менее двух лопастей.

Существуют варианты с литым наконечником. Такие наконечники изготавливают на заводах способом литья и соединяют со сваей сваркой. Изготовленные на заводе сваи, как правило, цинкуют, что продлят срок их эксплуатации более чем в 2 раза.

Установка металлических свай

Винтовые сваи устанавливают в грунт как механизированным способом, так вручную. Механизированным образом завинчивают в особо твердых грунтах или при длине свайной трубы более 3,5м.

Вручную завинчивают свайные трубы длиной до 2,5м. Таким способом можно углубить трубу больше, чем на 2,5м, но при этом на закрученную часть следует приварить вторую трубу и дальше проводить углубление ручным способом. Для этого потребуется 3-4 человека.

Сначала надо сделать небольшое углубление и установить в него строго вертикально винтовую сваю. В качестве рычага для закручивания применяют длинную металлическую трубу, которая крепится или непосредственно к оголовку сваи с помощью троса, или на оголовок надевают специальное приспособление.

При закручивании 1-2 человека удерживают трубу строго в вертикальном положении, а два человека специальным рычагом вращают ее до проектного заглубления.

После того, как сваи закручены, верхние части труб срезают под нулевой уровень. С целью увеличения прочности, трубу заливают цементным раствором или производят армирование и заливают бетоном.

Недостатком свай из металлических труб является фактор тяжести. При монтаже свай диаметром более 10см и длине свыше 3-х метров понадобится крановое оборудование. При применении таких свай расходуется большое количество металла и требуется их антикоррозийная обработка.

По способу монтажа они относятся к забивным. Это длинный стержень с заостренным нижним концом. В связи с трудоемкостью погружения в грунт, такие сваи чаще всего применяются при строительстве промышленных зданий.

Могут они устанавливаться путем вдавливания в грунт, а также ударно-механическим способом. При слабых грунтах металлические сваи можно погружать на большую глубину, удлиняя путем сваривания по мере погружения их до нижней проектной отметки. После установки металлических свай, на их верхние части приваривают наголовники с отверстиями или анкерами. Обвязку свай выполняют при помощи швеллера или другой прочной металлической конструкцией.

Часто для придания свае дополнительной прочности ее заливают цементным раствором или бетоном. При малом диаметре труб используют несколько кусков ребристой арматуры, которые вставляют в заглубленную трубу и заливают бетоном.

При использовании в качестве свай металлических труб большого диаметра, отдельно готовят армирующий каркас и размещают его внутри всей трубы. После заливания бетоном такие сваи станут более прочными и существенно увеличат срок эксплуатации сооружения, размещенного на такой фундаментной основе.

Варианты строительства фундамента на металлических сваях

После установки металлических свай на нулевую горизонтальную отметку переходят к соединению оголовков. В зависимости от того, чем соединены сваи, фундаментные основания разделяют на несколько видов:

• С применением деревянных брусьев. Такой вид фундамента применяют при постройке небольших каркасно-щитовых домов. Это могут быть дачные и садовые домики, различные пристройки к зданию, которые не нуждаются в капитальном фундаментном основании. Для крепления брусьев используют наголовники из металла с отверстиями. Все свайные трубы соединяются между собой брусьями.
• Соединение швеллером применяют при возведении более крупных строений с большой нагрузкой на грунт. Такую обвязку применяют при строительстве причалов, мостов и в местах с повышенной влажностью
• Для фундаментов с заливкой железобетонного ростверка готовят армирующий каркас, устанавливают и связывают его с оголовками по всему периметру и по пересечениям перегородок внутри. После заливки бетоном получится единая монолитная железобетонная лента. Такой фундамент применяют при строительстве домов из газобетона, шлакоблоков, ракушечника, кирпичных домов, так как стены таких сооружений значительную нагрузку передают не только на свайный фундамент, но и на саму ленту.
• Заливка железобетонной плиты представляет собой создание единой цельной конструкции, что в итоге обеспечивает надежность опоры будущего здания. Фундамент с заливкой железобетонной плиты обеспечит надежность при резких перепадах температур, является прочным основанием при сооружении его на слабых грунтах.

Для выполнения такого фундамента по периметру и внутри него готовят армирующий каркас, связывают его с оголовками колонн и заливают бетоном. Такая конструкция не даст просесть ни одной свае, так как плита работает с ними как единое целое.

Источник