Укрепление ленточного фундамента с помощью винтовых свай

Укрепление фундамента винтовыми сваями

Укрепление фундамента винтовыми сваями

Время вносит свои коррективы и в прочностные характеристики оснований дома. После 40-50 лет эксплуатации некоторые узлы конструкции приходят в негодность, требуют замены или усиления. Сегодня речь пойдет о том, как можно выполнить укрепление фундамента винтовыми сваями.

Причины усиления старого фундамента

Необходимость дополнительного усиления старого фундамента дома может возникнуть по ряду причин.

1. Наиболее частая из них – частичное разрушение основания, образование трещин. Это происходит при длительной эксплуатации строения, а так же из-за подвижек грунта и превышения расчетной нагрузки.
2. Усиливать фундамент приходится и при выполнении дополнительных работ с конструкцией дома, например, при надстройке второго этажа. Замена кровли на более массивный вариант, не предусмотренный проектом, может поставить задачу, как укрепить свайный фундамент.

Частичное повреждение старого фундамента

Независимо от причин, вызвавших потребность в дополнительных работах, существует несколько широко распространенных способов укрепления свайного фундамента. Наиболее доступными для рядового владельца загородной недвижимости являются:

1. Укрепление старого фундамента винтовыми сваями;
2. Укрепление буронабивными сваями;
3. Укрепление вдавливаемыми сваями;
4. Укрепление буроинъекционным методом.

Каждый из способов имеет свои преимущества и недостатки, и определенную область применения. Рассмотрим их подробнее.

Винтовые сваи придут на помощь

В настоящее время винтовые сваи нашли широкое применение в строительстве фундаментов зданий различного назначения. Они представляют собой стальные заостренные трубы, имеющие на рабочей стороне винт в виде спирали Архимеда с одним-двумя полными витками. Строительные базы предлагают данные изделия в широком диапазоне размеров. Научились домашние мастера их делать и своими руками.

Усиление фундамента винтовыми сваями предполагает работу с уже имеющимся основанием, которое по той или иной причине не может в должной мере выполнять свои функции. Для этой цели по периметру дома на минимально возможном расстоянии выполняют монтаж стальных опор в грунт на глубину опирания в прочные слои.

Технология установки предполагает использование специализированной техники. При отсутствии возможности подъезда к дому можно выполнить ввинчивание свай вручную. При монтаже необходимо соблюдать вертикальность установки будущих опор.

Придать свайному фундаменту дополнительную прочность помогает ростверк – стальная обвязка труб по периметру. Для его изготовления на торцы труб приваривают оголовки – стальные площадки размером 200х200 мм. На эти основания и выполняют крепление стального профиля – швеллеров и двутавров или деревянных брусьев, так как усилить свайно-винтовой фундамент другим способом невозможно.

Непосредственно усиление фундамента сваями происходит за счет монтажа дополнительных стальных балок, которые опираются на ростверк и располагаются под стенами дома. То есть вся нагрузка строения в конечном итоге перераспределяется на вновь возводимое основание. После такого вывешивания дома можно выполнить ряд работ по восстановлению старого фундамента, что обеспечит его теплоизоляцию.

С помощью винтовых свай можно выполнить усиление фундамента деревянных рубленных или каркасных домов. Кирпичные и блочные стены таким способом подпереть не получится.

Сваи сваям рознь

Вместо установки винтовых свай часто применяют другой вариант. Он предусматривает изготовление буронабивного основания. Принцип монтажа, или вернее будет сказать изготовления таких опор совершенно другой.

Прежде всего вокруг дома сверлят ряд отверстий в грунте. Диаметр их может составлять 250-300 мм, а глубина до двух метров. Во избежание осыпания грунта со стен скважины внутрь устанавливают цилиндрическую опалубку. В качестве последней могут выступать:

• Пластиковые трубы;
• Стальные трубы;
• Мягкие оболочки из рубероида.

Первые два вида опалубки применяют при укреплении фундамента на сыпучих грунтах, сложенных песчаными или супесчаными горными породами. Они позволяют получить жесткий каркас, который в будущем станет частично воспринимать на себя приходящуюся нагрузку. Последний вариант удобен на прочных грунтах и вполне приемлем для самостоятельного изготовления.

Для получения мягкой оболочки для буронабивной сваи достаточно взять кусок полотна рубероида длиной 2 метра, свернуть его в длинную трубу и зафиксировать стенки мягкой стальной проволокой. Теперь можно опускать каркас сваи в грунтовое отверстие.

Усиление фундамента буронабивными сваями

Следующий этап изготовления буронабивных свай для усиления фундамента – установка арматуры. Она представляет собой каркас из нескольких вертикальных стержней, соединенных между собой короткими вставками. Вяжется арматура стальной тонкой проволокой достаточно жестко. Это позволяет выполнить дополнительное укрепление свайного фундамента. Перед установкой армирующего каркаса дно углубления отсыпают песком и щебнем и тщательно утрамбовывают.

После армирования можно приступать к заливке свай бетоном. Для снижения себестоимости работ можно изготавливать смесь песка, цемента и щебня в бетономешалке. В отличие, например, от ленточного фундамента, при изготовлении которого лучше выполнять заливку бетоном полностью, сваи можно заполнять поочередно. В зависимости от скорости работ можно делать по одной — две опоры в день.

Для достижения максимальной прочности вертикальных железобетонных опор при усилении фундамента необходимо выдержать их без нагрузки в течение 7-10 дней. После истечения указанного срока их можно связать ростверком, на который выполнить установку подпирающих балок.

Давить можно не всегда

Принцип установки вдавливаемых свай отличается от двух описанных выше. Он осуществляется под ударной нагрузкой с использованием специальной строительной техники. В этом случае применяют готовые железобетонные столбы.

Усиление методом вдавливания

Укрепление фундамента таким способом не рекомендуется производить в непосредственной близости от зданий, находящихся в аварийном состоянии. Также не желательно выполнять монтаж таким способом близ частично разрушенных просевших оснований, особенно на слабых песчаных грунтах.

Инновации в строительных технологиях

В строительной индустрии многие технологии устоялись столетиями. При этом появляются новые способы решения тех или иных проблем. Одна из них – буроинъекционные сваи. Технология эта сложна, требует применения специализированного оборудования и совершенно не приемлема для самостоятельного выполнения. Укрепление фундамента инъекционным методом – самый дорогой вариант.

Буроинъекционные сваи — новые технологии

Принцип заключается в следующем:

1. В основании фундамента, как правило, ленточного сверлят ряд отверстий с шагом 1,5-2 метра. Диаметр штроб может достигать 30 см, глубина превышает 2 м.
2. В подготовленные гнезда под высоким давлением подают низко дисперсный бетон, изготавливаемый специально для этого способа. В результате смесь образует новую сваю, опирающуюся своим основанием на прочные слои грунта, что обеспечивает укрепление фундамента сваями.
3. После частичного застывания полученные сваи дополнительно утрамбовывают для увеличения их плотности

Таким образом, мы рассмотрели основные способы укрепления фундамента дома тем или иным способом. Вариантов выполнения работ много. Не следует полностью полагаться на тот или иной вариант, так как укрепить свайно-винтовой фундамент, например, тоже потребуется после нескольких десятилетий его эксплуатации.

Источник

Ремонт и усиление фундамента при помощи винтовых свай

Трещина в фундаменте — страшный сон любого сознательного хозяина. К счастью, есть проверенный и надёжный способ устранения дефектов и укрепления оснований домов. Мы расскажем о возможностях винтовых свай и методах укрепления фундамента с их помощью.

Технология укрепления бетонных оснований при помощи свай не нова, но благодаря развитию технической базы в строительной отрасли стала доступной и для применения в частных хозяйствах. Данный метод усиления фундамента — не из дешёвых, но обеспечивает наилучшие результаты в кратчайшие сроки.

Применение свай обеспечивает максимальную прочность и устойчивость опорной конструкции здания к изменениям плотности грунта: зимнему пучению, подмыванию грунтовыми водами и естественной усадке. Весь комплекс работ реально выполнить за один сезон, а результат превзойдет все, даже самые смелые ожидания. Свайная технология придаёт фундаменту характеристики, которых невозможно достичь даже при полной его замене. Отменная механическая прочность и стабильность конструкции позволяют сооружать второй и третий этаж надстройки даже на тех строениях, которые до усиления считались аварийными.

Какие фундаменты можно ремонтировать при помощи винтовых свай

Целевое применение ВС — устройство несущей опоры на участках грунта с низкой или неравномерной плотностью. Благодаря оригинальной конструкции лопасти винтовая свая имеет большую площадь опоры на грунт, чем железобетонная, а потому способна выдерживать значительное давление — до 25 тонн. Однако применение винтовых свай не ограничивается сложными геологическими условиями: они прекрасно справляются с большинством распространённых задач, которые могут быть поставлены опорным конструкциям.

Укрепление фундаментов многоэтажных зданий

Винтовые сваи, пожалуй, единственный относительно безопасный метод укрепления фундаментов многоэтажных зданий. Из-за большой нагрузки бетонное основание трудно поддаётся вскрытию, а о полной или частичной его замене и вовсе не может идти речи. Используя ВС, можно с максимальной осторожностью добраться до нижней плоскости фундамента и подпереть его, не очищая от грунта.

Подготовка устаревшего строения к вертикальной застройке

Похожая ситуация имеет место при усилении фундаментов старых зданий. При строительстве домов в послевоенный период наблюдалась острая нехватка строительных материалов, а потому качество фундаментных оснований оставляет желать лучшего. При попытке вскрыть такой фундамент очень часто случаются обрушения и полная деформация несущего массива, подразумевающие полную его замену. Винтовые сваи способны осуществить подпорку фундамента без значительного вмешательства в его хрупкую структуру за счёт оголовков специальной конструкции.

Экстренный ремонт фундамента из-за аномального проседания грунта

Из-за подмывания почвы грунтовыми водами появляются участки различной плотности, из-за чего фундамент подвержен следствиям неравномерного распределение нагрузки: надломам, деформации, крошению. Единственная альтернатива применению ВС в таком случае — полная замена грунта под фундаментом или его уплотнение редким цементным раствором. В данном случае ВС являются не только наименее дорогостоящим решением, но и самым долговечным: они не опираются на верхние слои почвы, а держат усилие на той глубине, где влияние водной эрозии минимально.

Этап первый. Исследование геообстановки и расчёты несущей способности

При желании укрепить фундамент винтовыми сваями следует соблюдать чёткую поэтапность операций. Первым делом следует провести тщательное обследование, в ходе которого определяются:

1. Плотность грунта по всему периметру здания. Для этого из почвы берутся многочисленные пробы и сравниваются между собой на предмет плотности и влажности. Забор проб осуществляется, как правило, точечным методом. При выемке грунта на последующих этапах берутся дополнительные пробы, по результатам анализа которых могут вноситься дополнительные коррективы.
2. Необходимое количество свай, точки их размещения, степень заглубления, тип лопастей и оголовков, а также толщина несущей мачты.
3. Текущее состояние фундамента, тип и скорость его разрушения. Также экспертиза устанавливает меры, принятие которых гарантированно восстановит прочность опорного сооружения.
4. Потребность в дополнительной заливке, расчёт армирующей сетки и состава бетона.

Инженерно-геологические изыскания и выдачу заключений о свойствах грунта проводят специализированные лаборатории и предприятия. Такие виды работ подлежат обязательному лицензированию и считаются узконаправленной областью технической экспертизы. Обследование почвы достаточно проводить по шести показателям, однако экспертное заключение по физико-механическим свойствам составляется по одиннадцати. В общих случаях, касающихся городского и сельского строительства, ориентироваться следует на нижний сегмент цен.

Этап второй. Усиление угловых модулей «быками»

Начать следует с укрепления тех участков фундамента, на которые приходится основная часть распределённой массы. Угловые части опоры здания испытывают наибольшую нагрузку, что исходит из геометрии строения. Зачастую достаточно только усиления углов фундамента, чтобы предотвратить дальнейшее его разрушение и снизить степень естественной деформации.

Подготовка объекта. Оголяем фундамент

Для того чтобы получить доступ к бетонному основанию, требуется вырыть котлован с учетом следующих особенностей:

1. Размеры не менее 100х100 сантиметров и заглубление ниже уровня залегания фундамента.
2. Четвёртая часть котлована должна приходиться непосредственно на угол бетонной конструкции.
3. Подкоп под фундамент не должен быть слишком большим: достаточно обеспечить зазор в 10 сантиметров.
4. Когда фундамент вскрыт, с него следует смыть грязь и дать просохнуть в течение суток.

Ввинчивание свай

Погружение угловых свай можно, при необходимости, произвести ручным способом: размеры котлована и отсутствие ограничений со стороны стен дают возможность свободного движения воротка. Сваи необходимо погружать на глубину, определенную особенностями действующей конструкции с тем расчётом, чтобы плоский оголовок оказался на одном уровне с нижней гранью фундамента. Точка погружения сваи должна быть расположена как можно ближе к углу здания. Проектом может быть предусмотрено использование двух свай по разные стороны угла фундамента.

Армирование и заливка

В вырытом котловане должен быть залит бетонный блок, именуемый «быком». Для этого следует собрать каркас из стальной арматуры:

1. Под фундамент заводятся пруты профильной арматуры диаметром от 12 мм и не достающие до границы подкопа на 5–10 см. Наилучшим вариантом будет подпереть арматуру к фундаменту при помощи камней или битого кирпича.
2. Выходящие наружу концы арматуры должны закрывать не менее половины площади котлована. В общем случае, достаточно 6–7 прутьев, которые кладутся плашмя на оголовок сваи и привариваются к нему. После фиксации арматуры на оголовках фиксирующие камни следует убрать.
3. К оголовку сваи вертикально привариваются несколько прутьев арматуры.
4. В соответствии с заданными параметрами, из арматурных прутьев и армирующей сетки формируется каркас.

Заливку бетона следует производить в два этапа. На первом бетонная смесь заливается на уровень не ниже середины существующего фундамента и подвергается вибрационной трамбовке. На втором этапе можно снизить расход бетонной смеси, сократив размеры котлована на 30–40% с помощью внешней опалубки.

Примечание: если дополнительная заливка проектом не предусмотрена, в качестве оголовка используется угловой кронштейн и дополнительное армирование не проводится.

Этап третий. Усиление ленточного фундамента

Если технология требует усиления опорной конструкции по всему периметру, проводится третий этап работ. Усиление ленточного фундамента — наиболее трудоёмкий и сложный процесс. Кроме того, из-за небольших размеров траншеи следует обеспечить возможность использования средств малой механизации для ввинчивания свай.

Земляные работы при ремонте фундамента по всему периметру

Выемка грунта производится вручную:

1. Роется траншея шириной до 50 сантиметров по всему периметру здания.
2. Вскрытие и последующее укрепление производится постепенно: нельзя вскрывать более половины протяженности одной стены, но для ускорения процесса можно проводить работы на разных сторонах дома.
3. Глубина траншеи должна совпадать с нижним уровнем фундамента. Если проектом предполагается заливка дополнительного массива, дно траншеи следует опустить на 15–20 сантиметров ниже, не затрагивая слой почвы непосредственно под фундаментом.

Частичный демонтаж

В процессе вскрытия фундамента очень часто можно обнаружить полностью отделившиеся бетонные фрагменты, которые обязательно следует удалить. Кроме того, слой бетона может подвергаться дефектоскопии и при её неудовлетворительных результатах стоит демонтировать повреждённые участки. При этом вносится ряд корректив в схему размещения точек ввода свай в землю.

Вворачивание свай механизированным методом

Сваи ввинчиваются при помощи переносного редуктора или бурильно-кранового механизма на самоходной установке. Вылет последнего звена стрелы должен быть достаточным, чтобы погрузить сваю в траншею на заданную глубину, иначе придется использовать специальные хвостовики. Точка ввода свай в землю располагается на чётко выверенном расстоянии. В качестве оголовка используют распорный кронштейн, пятка которого должна входить под укрепляемый фундамент не менее чем на ¾. Кронштейн должен быть обязательно усилен «косынками» с нижней стороны.

Бетонирование

При необходимости и возможности производят частичное бетонирование, процесс которого во многом схож с заливкой угловых фрагментов фундамента, но все же имеет отличия:

• арматура вводится под фундамент без опоры на оголовок;
• формируется продольный армирующий каркас, прутья привариваются к кронштейнам на концах свай. Продольная арматура должна иметь длину не менее 6 метров, а поперечная — на 10–15 сантиметров не доходить до стенок котлована;
• каркас имеет прямоугольное сечение и формируется на проволочных рамках.

Заливку бетонной смеси можно произвести в один этап, но при этом следует удостовериться в затекании бетона в область подкопа. Наилучшим вариантом будет применение вибрационной усадки.

Каркасные и бревенчатые дома

Легкие здания и сооружения оборудовать фундаментом на винтовых сваях проще всего. В процессе замены или усиления фундамента остаются нетронутыми только ростверки, на уровень которых следует ориентироваться при монтаже оголовков.

Подъём здания домкратами

Для осуществления замены фундамента здание следует приподнять. Для этого используется специальное гидравлическое оборудование и фиксирующие подпорки. Зачастую переоборудование фундамента производится в два этапа: сначала поднимается одна сторона строения и под ней монтируется новая опора. Затем здание поднимают с другой стороны, опираясь на новую конструкцию и заканчивают укрепление фундамента, после чего строение полностью опускается. Если дом имеет форму прямоугольника, его подъём лучше осуществить с более широкой стороны, во избежание появления точки излома.

Устройство фундамента

Сваи вводят в землю на наименьшем удалении от здания симметрично с двух противоположных сторон в соответствии с положением опорных тумб, используя любой из доступных методов погружения.

На ввинченные сваи монтируются плоские оголовки, при этом четко сверяется их горизонтальный уровень с ростверками.

Противоположные сваи соединяются при помощи тавровых или швеллерных балок методом дуговой сварки.

Укрепляются ростверки: их следует покрыть металлической подложкой и скрепить по периметру стальным бандажом.

Если требуется укрепление фундамента со всех четырёх сторон, подъём здания осуществляется в четыре этапа: сначала относительно поперечной, а затем — продольной оси. Соединение несущих балок допускается производить на удалении от ближайшего ростверка не более, чем на 50 см.

Видео по теме

Источник