Устройство винтового фундамента своими руками

Винтовой фундамент: надежно, долговечно, своими руками

Дом устойчив к промерзанию, грунтовым водам, защищен от проседания, выдерживает постоянные и временные нагрузки, если имеет надежную опору – фундамент. Постройте винтовой фундамент своими руками следуя инструкции.

Пошаговая инструкция по самостоятельному монтажу винтового фундамента

Технология анализа грунта

Анализ грунта – это оценка экологического состояния и уровня безопасности почвы. Выясните минимальный срок службы фундамента на участке, расположение грунтовых вод, агрессивность и глубину промерзания грунта, тип и ширину слоев, наличие водоносных пластов.

Без профильного оборудования сделать полноценный анализ почвы невозможно, поэтому воспользуйтесь услугами геолога. Вызовите специалиста на участок или отдайте кусок цельного грунта в строительную лабораторию. Если несущая способность почвы 2,5 кг/см 2 и выше – делайте винтовой фундамент своими руками под любые строения.

Технология выбора свай

Винтовая свая – это металлический столб с лопастью на наконечнике. Опоры подбираются на основе консультации геолога. При покупке свай прочтите сопроводительную документацию. Обратите внимание на характеристики:

Характеристика	Вариации
Максимальная нагрузка на опору	1-30 тонн
Срок использования	40-70 лет
Условия эксплуатации	Слабый грунт/сильный грунт
Толщина стенок	8-12 мм.
Толщина лопасти	3-10 мм.
Диаметр ствола	10-30 см.
Диаметр лопасти	20-55 см.
Длина	150-900 см.

Устройство фундамента начинается с двукратной обработки сваи грунтовкой по металлу. Без обработки грузонесущая способность столба упадет ниже допустимого в кислых и щелочных средах через 10 лет, в нейтральных – через 15 лет.

Подготовка участка для установки опор

Винтовой фундамент неприхотлив: монтируют его в любое время года. Очистите участок от веток, мусора и других препятствий. Уточните, не проходят ли на месте строительства коммуникации. Не убирайте снег с площадки заранее, дабы грунт не промерз глубже обычного. Только утром в день монтажа!

Если рядом с местом строительства растут деревья и кустарники, их корни создадут трудности при ввинчивании. Устройство фундамента невозможно при наличии на участке асфальта, не засыпанных котлованов и траншей. Сваю не закрутить в 30 см. от стены или забора. Оптимальное расстояние до соседних объектов – более 3 м.

Фракции камней величиной более 10 см. в диаметре – непреодолимое препятствие для опоры. Камни средней крупности (5-10 см.) смещают острие с вертикальной оси. Если вы вкрутили столб ниже глубины промерзания, но путь преградил крупный камень –прекратите ввинчивание. Камень распределит нагрузку по толще почвы и облегчит «работу» сваи.

Разметка участка для установки опор

Разметка участка – это определение мест залегания свай. Рассчитайте винтовой фундамент на основании совокупной нагрузки и грузонесущей способности опоры. Совокупная нагрузка включает: полезную нагрузку (вес мебели, людей, бытовых приборов, половых покрытий, облицовок), снеговую нагрузку и массу здания.

К совокупной нагрузке добавляется запас прочности – коэффициент надежности. Он соответствует предельному состоянию и прописан в своде правил №2.01.07-85*. Для жилых зданий – 1,2, что эквивалентно 20% от совокупной нагрузки. Итог расчета — определение длины и количества столбов.

Составьте схему расположения свай, учитывая:

• расстояние между опорами 2-2,5 м.;
• в обязательном порядке необходимо сделать сваи на углах дома и в местах стыковки стен;
• рекомендуется размешать столбы под жилой площадью;
• максимальная погрешность – 2 см.

Нарисуйте схему строения, разбейте ее на прямоугольники, обозначьте путь прохождения коммуникации. Расставьте опоры на сторонах и диагоналях фигур. В местах залегания столбов вбейте вертикальные метки, например, колья или металлические столбы.

Данная пошаговая инструкция монтажа универсальна и применима к любым почвам и рельефам, а вот расчет фундамента с обвязкой – индивидуален для каждого строения.

Устройство винтового фундамента

Найдите двух помощников: один контролирует вертикальность столба строительным уровнем, остальные – вкручивают. Увеличьте скорость ввинчивания дополнительно нагружая столб – не помешают усилия еще нескольких доброжелателей.

Приспособления для закручивания:

• Лом – для сваи диаметром меньше 9 см. Вставьте лом в технологические отверстия, с каждого конца подсоедините трубы оптимальной длины – они выполнят роль рычагов.
• Цельнометаллический палец, например, полуось от автомобиля – для сваи диаметром более 10 см.

Сделайте ямку. Снимите верхний слой земли с травой. Глубина: 10-15 см. Ширина: больше диаметра лопасти на 3 см. Стоит отметить, что без углубления вы затратите больше усилий на монтаж, зато увеличится устойчивость опоры. Не выкапывайте глубокие ямы: грунт вокруг сваи должен быть нетронутым. Благодаря этому нагрузка с подошвы и лопасти распределится и на боковую поверхность столба.

Делаем приямок для установки сваи

Вставьте в ямку лопасть. Погрузите лопасть в непромерзающий пласт.
Первоначально закрутите угловые столбы. Ввинчивайте плавно, без рывков, следя за вертикальным положением опоры. Если свая отклонилась от оси на 3 градуса – выкручивайте. На это же место устройство сваи запрещено – характеристики почвы изменены, следовательно, уровень надежности снижен.
Лопасть должна быть ниже уровня промерзания грунта, в противном случае пучение вытолкнет опору на поверхность. Пучение – увеличение почвы в объеме при замерзании. Чем больше в грунте воды, тем больше пучения.

Определите высоту сваи над поверхностью земли, лишнее обрежьте болгаркой. Погрузите столб в твердую породу на 1 м., над растительным слоем оставьте 40-50 см. Лопасть достигла плотных слоев грунта, если ввинчивание застопорилось или в месте, где вставлено приспособление для закручивания, гнется металл. Сделать контроль горизонтали можно оптическим дальномером или лазерным ротационным нивелиром.

Заполните полость внутри опоры бетоном. Бетон усилит фундамент и защитит материал от коррозии. Приготовьте раствор из песка и цемента в соотношении 4:1. Для увеличения прочности поместите в бетон прутья арматуры. Зимой небетонированная свая заполняется водой. Замерзая, вода разрывает столб изнутри.

Приварите оголовок. Оголовок — стальная опорная пластина, распределяющая нагрузку по площади сечения. Свае диаметром 9-13 см. соответствует оголовок площадью 625 см 2 . 2 раза обработайте сварные швы и пластину защитным составом, например, грунтовкой на основе эпоксидной смолы и полиуретановой эмали. Чертеж-схема оголовка на сваю

Рассчитайте и сделайте обвязку в соответствии с предельными состояниями. Монтаж свайно-винтового фундамента завершается формированием обвязки – это опора для несущих элементов здания. Она препятствует изменению положения столбов и соединяет верхнюю часть свайного поля в одну конструкцию. Варианты установки обвязки:

• Ростверк – железобетонная рама
• Швеллер – П-образные или У-образные металлические балки.
• Деревянный брус

Пример обвязки из металлического П-профиля

К оголовкам обвязка приваривается или привинчивается болтами. Перемычки 2 раза обрабатываются защитным составом, при его отсутствии воспользуйтесь антисептиком. Проверьте, есть ли между обвязкой и растительным слоем проветриваемое пространство.

Цельнодеревянный дом обходится без обвязки: конструкция равномерно распределяет внутренние нагрузки и «отыгрывает» деформации. А вот технология строительства бревенчатых строений подразумевает наваривание тройного швеллера с подкосами. Брус притягивается к оголовкам шурупами-глухарями.

Винтовой фундамент – проветриваемый, не пытайтесь его утеплить. Кроме того, неправильное устройство теплоизоляции приведет к появлению сырости и порче коммуникации.

Самостоятельное изготовление свай

Сваи можно сделать самостоятельно, для этого приобретите одну рекомендованную опору и сварите недостающие по ее подобию. Технология процесса:

1. Возьмите трубу, подходящую по диаметру.
2. Изготовьте литой наконечник. Вглубь по лекалу разрежьте конец трубы на секторы, сварите их в конус, зарихтуйте швы. Как использовать шаблон для изготовления сваи Варим швы конуса Как выглядит конус после сварки

Защищаем шлиф-машинкой швы
Наварите винт на свайный конец. Понадобится стальной диск толщиной 5-6 мм. Раскроите его и растяните в спираль. Чем глубже будет столб – тем меньше винт. Наденьте спираль на трубу, приварите и покройте защитным составом. Следите за углом винта, если допустите ошибку – сваи ввинчиваться не будут. Сделайте лопасти шире диаметра трубы на 3 см.

На трубу привариваем выгнутый диск винта

Изготовьте оголовок. Возьмите стальную пластину и вырежьте из нее оголовок нужного размера. Установите на головку опоры с контролем горизонтали и прихватите точечной сваркой 2-3 раза. Приварите по периметру, оставив 1-2 см. некреплеными для вентиляции. Обработайте швы и оголовок защитным составом.

Последствия строительного «самоуправства» — перекошенные стены, обвал, проседание, испорченные коммуникации, длительный и дорогой ремонт. Винтовой фундамент своими руками изготовленный так, как гласит вышеуказанная пошаговая инструкция – залог долговечности и безопасности дома.

Источник

Пошаговая инструкция по установке свайно-винтового фундамента своими руками + технология обвязки свай ростверком

01.12.2018 17,723 Просмотров

Свайный фундамент — это возможность строить здания на грунтах, не позволяющих воспользоваться никаким другим типом опорной конструкции.

Особенностью свай является способность погружаться на необходимую глубину, достигать плотных слоев грунта и обеспечивать надежное основание для построек любой категории, вплоть до самых массивных, ответственных и специфических.

Возможности свайного фундамента весьма широки, что наглядно демонстрирует количество разновидностей и вариантов конструкции опор.

Существуют мощные и тяжелые образцы, работать с которыми можно только при помощи строительной техники.

Имеются и более легкие виды, доступные для самостоятельного монтажа, например — винтовые сваи.

Типы свайных фундаментов

Классификация свайных фундаментов включает в себя множество позиций.

Они различаются по следующим признакам:

• Способ действия (висячие и сваи-стойки).
• Тип ствола (монолитные и оболочечные)
• Материал (деревянные, металлические, железобетонные)
• Способ погружения (забивные, буронабивные или винтовые).

Виды свай

Винтовые сваи имеют два основных вида:

Отличие между ними состоит в конструкции наконечника. Это важный элемент, принимающий на себя основную нагрузку при погружении.

От качества наконечника зависит, как поведет себя свая при появлении контакта с техногенным или природным препятствием, не являющимся плотным грунтовым слоем. Сварные наконечники в этом отношении менее прочные, при встрече с обломками скальных пород часто деформируются и выходят из строя.

Литой наконечник намного прочнее и способен проходить препятствия, разрушая их и не теряя работоспособности сваи.

Кроме того, имеются различия по количеству лопастей.

Существуют винтовые сваи:

Однолопастные сваи имеют единственную спиралеобразную лопасть, обеспечивающую поступательное движение при вращении сваи вокруг вертикальной оси. Они предназначены для установки в относительно мягкий и однородный грунт, не имеющий плотных или скальных включений.

Несущая способность таких свай ниже, чем у многолопастных образцов, которые гораздо устойчивее и прочнее соединяются с грунтом. Наличие нескольких опорных узлов позволяет уменьшить диаметр ствола, что облегчает установку и обеспечивает целостность конструкции.

В комплекте с литым наконечником они оптимальным образом подходят для работы на плотных грунтах, в зонах вечной мерзлоты или с большим количеством техногенных включений.

По типу защитного покрытия сваи делятся на оцинкованные и неоцинкованные. Последние практически ничем не защищены от воздействий грунтовой влаги, так как слой краски, который наносится для придания изделиям большей солидности, сходит при завинчивании.

Кроме того, все типы винтовых свай практически не защищены от электрохимической коррозии или воздействия блуждающих токов, что сложно заранее предусмотреть или определить.

Какие лучше всего подходят для частного строительства

Выбор конкретной марки и размера стволов, прежде всего, производится исходя из типа и особенностей грунта.

После определения наиболее подходящей разновидности (одно-или многолопастные, длина, тип наконечника) производят выбор диаметра ствола. Расчет производится по несущей способности опоры.

Для частных домов обычно применяют стволы относительно малого диаметра:

Большие диаметры требуют значительных усилий при погружении, поэтому для частного домостроения практически не используются.

Для каких грунтов они подходят?

Погружение винтовых свай производится на достаточную глубину, чтобы исключить воздействие вертикальных нагрузок морозного пучения. Остаются лишь боковые воздействия, которые, ввиду малой площади контакта, не способны оказывать решающего воздействия на опоры.

Поэтому при определении пригодности грунта принято рассматривать только механические качества.

Наиболее подходящими видами являются следующие типы грунта (по убыванию степени пригодности):

Абсолютно неподходящими грунтами являются скальные и скально-обломочные виды. Кроме того, противопоказаны биогенные типы — торфяники, или рыхлые просадочные грунты.

С осторожностью надо относиться к сильно обводненным участкам, подверженным сильным сезонным колебаниям уровня грунтовых вод.

При строительстве на подобных участках надо производить пробное бурение и увеличивать глубину погружения до максимума.

Общая схема установки свайно-винтового фундамента

Пошаговая инструкция по установке свай своими руками состоит из следующих этапов:

• Подготовительные работы. Разметка участка, проверка параллельности линий и соответствия прямым углам.
• Погружение угловых стволов.
• Установка промежуточных опор.
• Обрезка стволов. Поверхность опор должна образовать ровную горизонтальную плоскость.
• Бетонирование внутренних полостей свай для усиления прочности.
• Монтаж оголовков. Они устанавливаются на верхний торец, привариваются и служат точками крепления ростверка. Все места, расположенные рядом со сваркой или участки с поврежденным защитным покрытием сразу же подкрашиваются.

Как рассчитать количество материала?

Расчет количества опор производится по двум направлениям:

• По линиям наибольшей нагрузки.
• По несущей способности сваи.

Первый этап состоит в подсчете количества свай по всем линиям расположения наружных и внутренних несущих стен. Расстояние между ними не должно превышать 2-3 м (чем тяжелее дом, тем ближе друг к другу надо установить опоры).

Второй этап состоит в проверке полученного числа опор. Общий вес дома вместе с расчетными дополнительными нагрузками (вес снега, мебели и бытовой техники, перекрытий, людей и т.д.) надо разделить на величину допустимой нагрузки на одну сваю.

Если полученное число меньше, чем то, что найдено на первом этапе, то расчет правильный. Если второй этап показывает большее значение, надо увеличить количество свай по линиям нагрузки.

Можно поступить проще и воспользоваться онлайн-калькулятором, который весь расчет выполнит самостоятельно. Надо лишь подставить в нужные поля свои параметры и получить ответ.

Как правильно разметить места установки?

Для выполнения этой операции понадобится план первого этажа дома. Сначала отмечаются угловые точки, места примыкания несущих стен внутренние и наружные. Затем остальное количество свай равномерно распределяется по всем линиям.

Если имеются большие промежутки, предусматривают промежуточные опоры для поддержки балок перекрытия.

Как определить глубину погружения?

Определение глубины погружения опор можно делать только на основании анализа грунта и его состава. Кроме того, важным фактором является глубина промерзания грунта, выше которой сваи заглублять не рекомендуется, особенно, для ответственных (жилых) строений.

Для вспомогательных построек и сооружений (беседки, заборы, сараи и т.д.), возводимых на подходящих грунтах, минимальная глубина погружения принимается 1,5 м.

Для жилых построек рекомендуемая глубина погружения должна быть равна высоте дома. На практике она часто бывает меньше, что в первую очередь обусловлено неграмотностью или желанием сократить время строителей.

При погружении необходимо знать предельную величину сопротивления грунта и не превышать допустимых пределов, установленных заводом-изготовителем. В противном случае есть риск свернуть технологическое отверстие до момента достижения нужной глубины, что означает вывод сваи из строя и необходимость ее замены.

Погружение свай в почву

Существует два способа погружения свай:

• Ручное погружение.
• Механический способ.

Ручной монтаж допускается только для относительно тонких свай и при строительстве неответственных вспомогательных сооружений. Для жилых домов необходимо использовать строительную технику. Прежде всего, это обусловлено невозможностью качественно завинтить сваю диаметром 108 мм вручную.

Слишком велик процент отказа свай, а реверс недопустим из-за потери должной прочности соединения. Кроме того, допустимый перекос ствола по вертикали составляет всего 2°, что обеспечить вручную невозможно.

Механический способ позволяет обеспечить качественное погружение с соблюдением вертикали и заданной величины усилия. Для жилых построек допустим только механический способ, хотя рекламные объявления всячески утверждают о возможности в любых ситуациях действовать с помощью мускульной силы.

Это создает возможность для различных нарушений, когда неопытные строители начинают действовать самостоятельно и в результате получают неустойчивый и подвижный фундамент. На практике обычно используется мини-экскаватор с установленным навесным сваезаворачивателем.

Он способен погружать стволы диаметром до 159 мм на глубину до 12 м, чего в большинстве случаев вполне достаточно при частном строительстве.

Как выровнять по горизонтали

Погруженные винтовые сваи необходимо выровнять по горизонтали. Для этого устанавливается лазерный строительный уровень (нужна модель, способная обрисовать горизонтальную плоскость) на нужной высоте от поверхности почвы.

По имеющейся отметке производится подрезка всех стволов. Если какие-либо из них оказываются слишком короткими, производят предварительное наращивание.

К подрезанной части ствола (отрезается участок с технологическим отверстием) приваривается дополнительная труба, увеличивающая недостающую длину, после чего производится подрезка на общем уровне.

Все сварные швы и открывшиеся при подрезке участки металла необходимо сразу же подкрасить защитной полимерной краской. Надо выбирать непроницаемые для влаги виды или использовать битумную мастику.

Заливка бетоном

Внутренние полости свай заполняются бетоном. Это позволяет значительно усилить механическую жесткость трубы, снизить опасность коррозии внутри ствола.

Бетонирование увеличивает несущую способность ствола на треть, позволяя получить некий запас прочности фундамента, необходимый для устойчивости к возникновению непредвиденных ситуаций. Для заливки используются плотные марки бетона — М200 и выше. Заливку производят на уровень несколько меньший высоты подрезки.

В первые часы бетон в скважине просядет на несколько сантиметров, поэтому после заполнения до верха ствола насыпают сухую песчано-цементную смесь. Она впитает выдавленные при просадке частицы воды и образует пробку, запечатывающую ствол перед монтажом оголовка.

Обвязка ростверком

Ростверк — это пояс обвязки, соединяющий отдельные опоры в единую систему. Он нужен для принятия веса стен или прочих элементов конструкции дома, равномерного распределения нагрузки по всему свайному полю.

Существуют разные способы монтажа ростверка, обусловленные материалом изготовления:

Деревянный

Используется деревянный брус минимальной толщиной 150 : 150 мм. Как вариант, можно применить пачки из досок толщиной 50 мм и шириной 200 мм, соединенные в единый пакет размером 150 : 200 мм. Используется качественный сухой пиломатериал 1 или 2 сорта.

Поверхность дерева покрывается антисептическим и антипиреновым составом (в настоящее время существует пропитка, выполняющая обе функции). Соединение брусьев производится вполдерева и только над оголовком сваи.

Стыки, расположенные в пролете, не допускаются. Между металлом и деревом во всех местах прокладывают двойной слой рубероида (гидроизоляция). Установка выполняется так, чтобы свая располагалась точно по продольной оси бруса.

Металлический

Используются различные виды металлопроката:

• Швеллер.
• Двутавр.
• Труба прямоугольного сечения.

При использовании швеллера не нужны оголовки, хотя для трубы или двутавра их присутствие обязательно. Для швеллера используются специальные закладные детали, установленные в трубу при заливке бетона.

Появляется возможность обойтись без гидроизоляции между оголовками и обвязкой, но между металлом и стеной она применяется в любом случае. Соединение деталей производится сварным способом с обязательным усилением болтами.

При повышенной прочности металлического ростверка, возникает большой металлический элемент конструкции, который требует обслуживания — периодической покраски защитными составами.

Железобетонный

Это самый трудоемкий и долгий вариант создания ростверка, но и самый прочный и надежный, не подверженный коррозии или гниению. Для его создания необходимо изготовить опалубку, установленную поверх оголовков.

Внутрь помещают арматурный каркас, после чего приступают к заливке бетона.

Опалубка изнутри устилается слоем рубероида или полиэтилена для исключения утечек влаги. Иногда ростверк заливают ниже уровня оголовков, приваривая арматурный каркас непосредственно к стволам. Чаще всего такое производится при достаточной высоте на уровнем грунта.

В таких случаях подрезку по горизонтали выполняют после затвердения бетона (28 дней), а заполнение стволов производят после подрезки.

Как сделать фальш-цоколь

Фальш-цоколь предназначен для защиты пространства свайного поля под домом от проникновения животных или птиц, заметания снегом в зимнее время, от ветра и влаги. Для создания такого цоколя используются различные материалы.

Самый бюджетный и эстетически привлекательный вариант — полоса по внешнему периметру из профнастила. Она крепится верхней частью к специальной деревянной доске, установленной по периметру ростверка.

Нижнюю часть крепят к деревянному брусу, уложенному на подставки из кирпича, шлакоблока и т.п. для отсечки контакта с грунтом.

По нижней кромке устраивают бетонный отлив, а по верхней границе надо смонтировать отлив для вывода дождевой воды.

Полезное видео

В данном видео вы увидите технологию установки свайно-винтового фундамента:

Заключение

Фундамент из винтовых свай — быстрый и дешевый вариант создания основания для частных домов или вспомогательных построек. Простота монтажа и высокая скорость создания конструкции привлекают многих пользователей, но необходимость постоянного обслуживания металлических деталей является недостатком.

Если принимается решение использовать винтовые сваи, очень важно найти бригаду профессионалов, имеющих опыт работ с подобными основаниями, иначе вместо прочного и надежного фундамента появится неустойчивый частокол из недостаточно глубоко погруженных стволов.

При должном подходе и правильном соблюдении технологии такой фундамент способен выдержать около 75 лет.

Источник