Как закрутить винтовые сваи своими руками?

Сегодняшний интерес к винтовым сваям связан с бумом загородного строительства. Свайный фундамент применяют, в первую очередь, в районах со сложным рельефом, суровым климатом и слабым (подвижным) грунтом. Частных застройщиков и дачников привлекает несложный монтаж винтовых свай, который можно произвести своими руками без спецтехники и приглашения профильных специалистов.

Что такое винтовые сваи: конструкция, критерии выбора

Винтовая свая состоит из металлической трубы, к одной из сторон которой приварен конусный наконечник с винтовой лопастью. Вторая сторона ствола – хвостовик – имеет технологические отверстия для облегчения процесса завинчивания сваи в грунт. Когда все сваи будущего фундамента установлены, их выравнивают в горизонтальной плоскости. Для этого хвостовики обрезают, вымеряя нужный уровень с помощью лазерного нивелира. Затем заполняют полость сваи ЦПС, чтобы избежать возникновения конденсата и проникновения грунтовых вод. Сверху на стволы приваривают специальные оголовки, чтобы увеличить площадь контакта опор с возводимым сооружением, либо ростверком. После приварки оголовка винтовая свая приобретает свой окончательный вид.

Материалом опоры служит труба из легированной стали. Готовые к применению сваи должны быть с антикоррозионным покрытием. Для защиты металла от влаги применяют полимерные и эпоксидные составы, специальные эмали.

Также конструкции оцинковывают – такой метод считается одним из самых эффективных для защиты от коррозии, однако он и самый дорогой. Поэтому оцинкованные сваи применяются преимущественно при строительстве пирсов и причалов.

При выборе винтовых свай нужно определиться с их диаметром, длиной и необходимым количеством. На результат подбора влияют следующие факторы:

• тип грунта в районе застройки, глубина залегания плотных (несущих) пластов;
• глубина промерзания грунта в данной местности;
• нагрузка на фундамент от планируемой постройки.

На заметку! Требуемая длина сваи подбирается при сложении следующих величин: расстояние до несущего слоя грунта; глубина завинчивания лопасти в этот слой – обычно 300-400 мм; расчетная высота фундамента; запас мм для возможности финишного выравнивания всех опор по уровню.

Стандартные диаметры свай для самостоятельного завинчивания – 57, 76 и 89 мм. Несущая способность изделий этого диапазона подходит для фундаментов оград, беседок, хозяйственных построек, бань, гостевых и дачных домиков (каркасных, деревянных, из бруса). Опоры большего диаметра рассчитаны для тяжелых коттеджей, многоуровневых сооружений, или для применения на сложных почвах. Да и установить такие сваи самостоятельно не получится — нужно применять строительную технику.

Преимущества винтовых свай

Выбор в пользу свайного фундамента объясняется очевидными преимуществами такого варианта:

• Простой и быстрый монтаж. Рабочий процесс не является трудоемким. Сваи устанавливаются всего за 1-2 дня.
• Отсутствуют земляные работы. Не нужно снимать плодородный слой грунта, бурить скважины выравнивать или утрамбовывать почву и т.д.
• Не требуется ожидания просадки или набора прочности, как в случае с ленточным исполнением. После монтажа свайного фундамента можно сразу начинать возведение самого дома или другой запланированной постройки.
• Надежность. Характеристики свайно-винтового фундамента не уступают альтернативным вариантам при условии точных предварительных расчетов и строгого следования технологии строительства.
• Универсальность. Свайные конструкции подходят практически для всех типов грунта, в случае высокого уровня грунтовых вод, для любых климатических условий, в труднодоступных местах со сложным рельефом. Установка винтовых опор может производиться в любое время года, в условиях экстремальных температур, повышенной влажности и наличия осадков, при отсутствии надлежащих подъездных путей, в условиях очень плотной застройки.

Недостатки винтовых свай

• Ограниченный срок эксплуатации металлического фундамента – если винтовые сваи выполнены качественно, то срок службы составляет 70-80 лет.
• Невозможность завинчивания широколопастных свай в скальные породы или почвы с большим содержанием камней.
• Вероятность неконтролируемого повреждения защитного слоя сваи о камни и скальные породы, что приведет к коррозионным процессам материала изделия. Чтобы это предотвратить, необходимо предварительно провести геологические исследования участка на месте застройки.
• Ограниченность несущей способности свай, которые можно установить своими руками. Подробнее об этом в следующем разделе.

Для каких строений подходят винтовые сваи

Вручную закручивают опоры диаметром до 89 мм. Изделия диаметром 57, 76, 89 мм способны выдерживать нагрузки от 800 до 1400 кг. Зная это ограничение, при расчетах подбирают оптимальный диаметр винтовых опор и их количество. Расчетная нагрузка на фундамент при этом складывается из веса возводимого сооружения, его наполнения (мебель, оборудование) и максимально возможной снеговой нагрузки в данной местности.

Подходящие для ручной установки сваи применяются при организации оград и заборов, для получения фундаментов под хозпостройки, теплицы, беседки, бани, террасы. Основное назначение опор при загородном строительстве – монтаж фундамента для легких домостроений из бруса или выполняемых по каркасной технологии. В этом случае сроки эксплуатации стен и опор примерно одинаковые – 50 лет. Целесообразность применения металлических свай для долговечных построек из камня и бетона является сомнительной.

Этапы монтажа

Началу основных работ предшествует анализ грунта, который желательно доверить специалистам. После опытного бурения определяют глубину до несущего пласта, плотность и влажность грунта. Затем подбирают диаметр, длину и требуемое количество свай, составляют план их расположения на стройплощадке.

Рассмотрим порядок проведения монтажа винтовых опор.

Подготовительные работы

С рабочей площадки убирают любой крупный мусор, камни, избавляются от кустарников и ненужных насаждений, обрезают крупные ветки, зимой убирают снег.

Разметка

Согласно плану, выполняется разметка на местности. В местах установки свай вбивают колышки.

Закручивание свай

На основном этапе все сваи вкручивают в отмеченных местах на расчетную глубину. Чтобы закрутить опоры минимального диаметра на глубину до 1,5 м, нужны еще двое помощником. В технологическое отверстие хвостовика продевают рычаг (часто используют лом), с его помощью двое человек вращают сваю по часовой стрелке. Третий работник в это время осуществляет контроль за вертикальным расположением изделия.

Свая всегда закручивается до полной остановки, до упора. Показатель надежной фиксации винтовой сваи в грунте – начало деформации монтажного отверстия хвостовика.

Обрезка хвостовиков

Ввинченные опоры выступают на разную высоту. После разметки с помощью лазерного нивелира выполняют обрезку хвостовиков угловой шлифовальной машиной. В результате все верхушки винтовых опор оказываются в единой горизонтальной плоскости.

Внимание! Избегайте распространенных ошибок монтажа – отклонение опор от вертикали, обрезка хвостовиков под углом к горизонтали, обратное вывинчивание свай для подгонки к общему уровню фундамента (в данном случае применимо только наращивание ствола изделия).

Бетонирование

Полость ствола сваи заполняют приготовленной цементно-песчаной смесью. Для аккуратной заливки нужна воронка. А с помощью куска металлической арматуры раствор уплотняют и избавляются от воздушных полостей внутри сваи. При зимних работах в качестве заполнителя применяют сухую смесь песка с цементом. Бетонирование призвано предотвратить возможное образование конденсата и последующую коррозию внутри металлической сваи.

Установка оголовков

На все опоры надевают и приваривают оголовки. Если полость опоры заполнялась бетонным раствором, то оголовок закрепляют с помощью коротких прихваток. Сварка по всему периметру выполняется в случае заполнения сваи сухой смесью. Сварные швы обязательно покрывают антикоррозионным составом.

Обвязка

В завершении выполняется обвязка свайного поля. Все опоры соединяют швеллером, двутавром или брусом.

Качественный монтаж свайно-винтовой опорной базы возводимого сооружения можно выполнить самостоятельно. Для работы не потребуется специальная тяжелая техника или средства малой механизации с электро- и гидроприводом. Отсутствие ошибок при исследовании грунта, грамотное проектирование, строгое следование технологии позволят с минимальными затратами создать надежный и долговечный фундамент.