Лопастные винтовые сваи – особенности, виды наконечников, трудности установки

Свайно-винтовой фундамент. Особенности, монтаж, возможные ошибки

Этот вид фундамента применяется уже более 150 лет, его использовали военные для быстрого возведения мостов в болотистой местности, прокладывания электролиний, установки столбов, маяков и других сооружений на участках со слабыми или замерзшими грунтами.

Применение свайно-винтовых фундаментов в жилищном строительстве началось сравнительно недавно, но преимущества данного вида фундамента быстро оценили застройщики. В наше время уже многие компании занимаются улучшением технологии производства и установки свай, предлагают новые конструкционные особенности винтовых свай, улучшающие их эксплуатационные характеристики.

Одним из главных преимуществ свайно-винтового фундамента является возможность строительства на любых сложных грунтах — обводнённых, заболоченных, торфяных, пучинистых, а также на участках со сложным рельефом. Этот фундамент очень экономичен, так как для его возведения не требуются подготовительные земляные работы, такие, как рытьё котлованов или траншей, а завинтить сваю можно даже вручную, без применения специальной техники.

Благодаря отсутствию земляных работ свайно-винтовой фундамент возводится в кратчайшие сроки и его строительство не нарушает экологического равновесия застраиваемого участка. Отлично подходит этот вид фундамента для возведения пристроек к существующим зданиям и обустройства столь популярных в загородном домостроении террас, веранд, патио, причалов и других архитектурных объектов.

Надёжность и долговечность такого фундамента также можно отметить в числе его преимуществ. Запас несущей способности свай — от 4 до 18 тонн, при том, что для деревянного дома достаточно 2 – 3 тонн, а для кирпичного — 7 – 9. Фундамент получается сейсмоустойчивым, не подверженным силам морозного пучения, ремонтопригодным.

Конструктивно винтовая свая представляет собой стальную трубу, к которой приварен наконечник с лопастями. На строительном рынке представлены литые винтовые сваи и сварные винтовые сваи. Различие между этими видами свай заключается в способе изготовления наконечника сваи. В первом случае наконечник с лопастями изготавливается методом точного литья по выплавляемым моделям, во втором случае лопасти навариваются на наконечник методом полуавтоматической сварки в газовой среде.

Выпускаются сваи с наконечниками в виде конуса или с косым срезом на конце. Сваи с конусообразным наконечником рекомендуется заливать цементным раствором после ввинчивания, а внутреннее пространство сваи с косым срезом во время ввинчивания заполняется землёй, что повышает прочность установки сваи.

Некоторые производители предлагают сваи оригинальных конструкций, например, заборные трехлопастные винтовые сваи, имеющие помимо лопасти на наконечнике, ещё две лопасти на теле сваи. Такая конструкция свай обеспечивает устойчивость забора при нагрузке в горизонтальном направлении, то есть при раскачивании забора под действием ветра.

Сваи покрываются антикоррозийным составом, выпускаются также оцинкованные сваи. Диаметр свай варьируется от 57 до 325 мм, самыми востребованными являются сваи диаметром 108 мм, широко применяющиеся при возведении брусовых, каркасно-щитовых и бревенчатых домов. Длина свай составляет от 1,5 до 3 метров, при необходимости ввинчивания сваи на большую глубину, её можно нарастить.

Расчёт свайно-винтового фундамента производят в несколько этапов. В начале рассчитывают прочность материала свай и ростверков, затем нужно рассчитать несущую способность грунта. Производя эти расчёты, необходимо кроме вида грунта и глубины его промерзания учесть климатические условия региона, в котором находится застраиваемый участок. Заключительным этапом расчета является определение несущей способности фундамента. На этом этапе следует ориентироваться на проект дома, учитывать его особенности, расположение несущих конструкций и пр. Для получения сведений, необходимых для более точных расчетов, производят пробное завинчивание сваи.

Ввинчивание свай производится на глубину не меньшую, чем глубина промерзания. Если грунт на участке сложный, например, верхние слои грунта — торфяные, сваи наращивают, пока они не достигнут крепкого грунта. Затем сваи обрезают до одного уровня и бетонируют. Рекомендуется закладывать в полость сваи попеременно 5 см густого раствора и 5 см сухой смеси. В этом случае выделяющаяся при усадке раствора влага впитывается сухой смесью.

Бетонирование необходимо для усиления жёсткости сваи, также достигается увеличение срока службы фундамента. При использовании толстостенной трубы (толщина стенок 6–8 мм) можно не применять бетонирование, хотя это и нежелательно. Если же используется труба со стенками 4 мм, то бетонирование обязательно.

После заливки свай их скрепляют между собой, для обвязки фундамента применяют швеллер, двутавр или деревянный брус. Если фундамент предназначен для лёгкой конструкции, например, для бани, то роль ростверка может играть нижний венец сруба. В этом случае к верхней части сваи приваривается специальный оголовок, предназначенный для распределения нагрузки. Получившиеся сварочные швы необходимо покрыть антикоррозионным составом.

Винтовые сваи можно использовать повторно. Особенно это удобно при возведении временных сооружений. И сооружение, и фундамент можно демонтировать и перенести на другое место, используя те же сваи. В этом случае сваи после ввинчивания не бетонируются.

Зачастую в процессе монтажа допускаются ошибки, снижающие устойчивость и надёжность свайно-винтового фундамента. Одной из самых распространённых ошибок является установка свай в заранее выкопанную яму. Таким методом неопытные строители пользуются, если в грунте встречается слишком много препятствий. Это недопустимо, так как уменьшается горизонтальная стабильность сваи. Если всё же пришлось выкопать яму, то сваю следует ввинтить в устойчивый грунт ниже дна ямы на 600–800 мм.

Подобную ошибку можно допустить и в случае работы на торфяном грунте. Пройдя торфяной слой, следует не останавливать ввинчивание на поверхности плотного слоя, а продолжать заглубление сваи на те же 600–800 мм.

Другой ошибкой, которая может привести к осадке фундамента является вывинчивание сваи для выравнивания высоты. Свая может просесть на высоту вывинчивания и фундамент будет разрушен.

При установке сваи допустимо вертикальное отклонение в 1,5 – 2 градуса, если свая из-за подземных препятствий отклонилась на большую величину, она потеряет устойчивость, к тому же, её нельзя будет нарастить.

Таким образом, произведя точный расчёт и избежав ошибок при ввинчивании свай, можно получить фундамент, которых гарантированно прослужит 80 – 100 лет.

Контакты компании

Горячая линия: 8 800 700-62-82 (звонок по России бесплатный)

Филиалы

Дистрибьюторы

Отделы

Бухгалтерия

Бухгалтерия обладает всеми необходимыми сведениями о поступлении платежей от Клиентов за услуги, предоставляемые компанией ГлавФундамент (продажа винтовых свай, строительство фундаментов на винтовых сваях, экспресс-геология, проектирование фундаментов на винтовых сваях, гражданских и промышленных объектов). Каждый Клиент имеет возможность в оперативном порядке получить сведения о поступлении его платежа на счет организации. В задачи отдела также входит выставление счетов и закрывающих отчетный период документов.

Васильев Денис Александрович

Корпоративный отдел

Корпоративный отдел несет ответственность за выполнение договорных обязательств перед Партнерами по поставкам винтовых свай компании ГлавФундамент (количеству, номенклатуре, ассортименту, срокам и другим условиям поставок). Отдел оказывает помощь в работе с другими отделами и обособленными подразделениями компании, обеспечивая Партнеру маркетинговую, техническую и логистическую поддержку, своевременно осуществляет составление сметно-финансовых и других документов.

Руководитель корпоративного отдела

Копьев Евгений Сергеевич

Отдел кадров

Отдел кадров компании ГлавФундамент занимает ответственное положение в разработке планов организации в части обеспечения ее трудовыми ресурсами, осуществляя подбор, прием, официальное трудоустройство, адаптацию, учет и увольнение сотрудников.

В задачи отдела входит проведение работ по формированию и подготовке резерва кадров для назначения на соответствующие должности, консультирование вышестоящего руководства и руководителей подразделений по вопросам кадровой политики при разработке проектов, производстве винтовых свай, строительстве. Отделом производится оценка деятельности каждого из сотрудников организации.

Руководитель отдела кадров

Дубовик Эльвира Гизетдиновна

Отдел НИОКР

Отдел научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) занимается исследованиями характера совместной работы винтовых свай с грунтом, разработкой и внедрением инноваций в области свайного фундаментостроения.

Специалисты отдела создают технологические решения, позволяющие сокращать сроки работ и снижать их себестоимость, не нанося ущерб качеству.

В задачи отдела также входит организация научного сотрудничества с кафедрами строительных ВУЗов, занимающихся проблемами фундаментостроения, оказание консультационной и информационной помощи сотрудникам структурных подразделений компании.

Руководитель отдела НИОКР

Глазачев Антон Олегович

Отдел продаж

Отдел продаж – связующее звено между компанией и Клиентом, осуществляет процесс взаимодействия от первого контакта до окончания договорных отношений.

Отдел занимается консультацией, предварительным расчетом стоимости приобретаемых Клиентом винтовых свай, технической поддержкой, заключением договоров.

Руководитель отдела региональных продаж

Акатьев Сергей Николаевич

Отдел рекламы и PR

Отдел рекламы – структурное подразделение, перед которым стоят задачи по определению направления, планированию и организации рекламных компаний, а также разработке рекламных и информационных материалов.

Рекламный отдел компании ГлавФундамент осуществляет работу по рекламированию производимой продукции (винтовые сваи) и выполняемых услуг (устройство фундамента на винтовых сваях, проектирование и перепроектирование фундаментов и зданий/сооружений), ведут работу по заключению договоров на рекламирование продукции и/или услуг со сторонними организациями.

Кроме того, специалисты отдела рекламы своевременно оповещают Клиентов о различных акциях и рекламных компаниях, планируют участие в выставках, заключают договоры с оргкомитетами ярмарок и строительных форумов.

Сергин Роман Петрович

Отдел снабжения

Отдел снабжения принимает решения относительно закупки сырья, необходимого для производства винтовых свай, отвечая за заключение контрактов на поставку продукции и выбор поставщика.

Сотрудники отдела предоставляют информацию по закупкам материалов, необходимых для строительства, консультируют по ценовым категориям, а также в кратчайшие сроки рассчитывают стоимость и сроки доставки винтовых свай в тот или иной регион для организации доставки груза в любую точку России или в страны СНГ.

Руководитель отдела снабжения

Нургалиев Ринат Разитович

Планово-экономический отдел

Планово-экономический отдел производит расчет стоимости любых видов строительно-монтажных работ, материалов для строительства фундамента под индивидуальный проект заказчика, а также стоимость спец. заказов на винтовые сваи и металлоконструкции, которые не входят в стандартную линейку продукции компании.

Отдел оказывает содействие бухгалтерии в сборе необходимых отчетных документов.

Руководитель планово-экономического отдела

Шушпанова Мария Алексеевна

Проектный отдел

Архитектурное бюро компании ГлавФундамент предоставляет полный комплекс услуг по проектированию зданий и/или сооружений в современных расчетных программных комплексах вне зависимости от уровня сложности объекта. Отдел осуществляет разработку концепции, архитектурное проектирование, предусматривающее реконструкцию жилых и общественных зданий; дизайн интерьера, авторский надзор, составление и согласование проектной документации, комплектацию мебелью, оборудованием и декоративными отделочными материалами. В случае необходимости специалисты архитектурного бюро могут подобрать для Клиента готовый проект здания/сооружения из обширной базы готовых проектов.

Руководитель проектного отдела

Бусыгина Екатерина Александровна

Служба Технического Надзора

Отдел Технического Контроля осуществляет независимый контроль качества продукции и выполненных строительных работ на предмет соответствия требованиям строительных правил, государственных стандартов, технических условий и технической документации, гарантируя это соответствие потребителю.

Отделом проводятся полевые испытания для определения несущей способности свай в определенных грунтовых условиях, выявляются несоответствия качества продукции строительным нормативам, решаются возникающие технические вопросы при монтаже винтовых свай на месте строительства.

Хамитов Руслан Фанирович

Юридический отдел

Юридический отдел компании ГлавФундамент представляет юридическую защиту интересов организации и в обязательном порядке осуществляет проверку на соответствие законодательству Российской Федерации соглашений, заключаемых Компанией при закупке сырья для производства винтовых свай и поставках продукции.

Отдел занимается консультированием руководителей структурных подразделений и работников предприятия по юридическим вопросам. Также в случае возникновения претензий, за консультацией юриста компании может обратиться любой Клиент.

Юридический отдел призван уладить любые разногласия при заключении и исполнении договоров, избрав лучший вариант развития взаимоотношений между Компанией и Клиентом.

Классификация винтовых свай

В зависимости от своего назначения винтовые сваи могут иметь различный вид. Сваи классифицируют по нескольким основным признакам, определяющих их свойства и характеристики. Застройщику необходимо знать, в каких случаях допустимо применение того или иного типа винтовой сваи.

1 Конструкция винтовых свай

Напомним конструкцию винтовой сваи. В общем случае она состоит из тела сваи и наконечника. В качестве тела сваи, как правило, выступает металлическая труба, наконечники же имеют несколько разновидностей. Основное различие свай состоит в форме наконечника и элемента, благодаря которому происходит завинчивание сваи в грунт – это может быть винт на конце трубы, либо лопасть.

Кроме того, винтовые сваи проходят разные виды антикоррозионной обработки – от механической очистки до горячего цинкования.

Конструкция винтовой сваи

2. Типовые различия винтовых свай

В целом, существует несколько основных параметров, по которым можно классифицировать винтовые сваи:

Конструкция сваи
Габариты сваи
Особенности монтажа
Антикоррозионная обработка

Кроме того в отдельных случаях требуется изготовление винтовых свай неравномерных по толщине – с утолщением на определенных участках.

3. Классификация свай по их конструкции

По конструкции винтовые сваи могут быть в первую очередь:

Составные сваи используются в довольно редких случаях, когда требует большая глубина их внедрения, например в сильно заболоченных местах или на склонах. Состыковка свай обычно проводится наваркой или с помощью жесткого фланцевого соединения

Кроме того, сваи различаются по типу наконечника и количеству лопастей, о чем подробнее будет рассказано ниже.

4. Классификация свай по размеру

В первую очередь сваи различают по диаметру трубы, выступающей в качестве тела сваи. Обычно используются бесшовные трубы диаметром от 57 до 133 мм и выше, с толщиной стенки от 4 мм.

Наиболее ходовые размеры трубы в сочетании со стенкой:

Кроме сечения труб, сваи могут различаться по стандартной длине. Типовые сваи для постройки габаритных сооружений обычно производятся длиной порядка 2,5-3 метров. Этого обычно достаточно, чтобы свая уходила в грунт на глубину ниже точки промерзания почвы. На территории России этот параметр варьируется от 1,5 до 2,5 метров. В этом случае свая выступает над поверхности земли на 50-70 см, и обрезается по уровню плоскости фундамента с учетом возможного небольшого уклона на участке.

Более коротки сваи производятся для установки легких конструкций, а также для монтажа отдельных, относительно легких опор – при строительстве заборов, навесов и т.д. Стандартная длина коротких свай – от 1,5 до 2 метров.

5. Различные виды наконечников винтовой сваи

Различают основные типы наконечников винтовых свай по способу соединения с телом трубы:

Наконечники, выполненные из тела трубы
Наконечники, приваренные к трубе

По форме наконечники могут быть:

Крестообразные
Круглые
Трубы, обрезанные под углом
Заостренные концы трубы

Обычно крестообразные наконечники изготавливают из самой трубы. Для этого на окончании трубы вырезаются лепестки и сбиваются к центру.

Рис. Крестообразный наконченик

Круглые наконечники чаще всего изготавливаются методом литья и привариваются к концу трубы.

Помимо труб с наконечниками, используются и сваи без наконечника – тело трубы может быть обрезано под углом, или иметь заостренные зубцы на конце. Такая обрезка труб облегчает их углубление. Использование таких свай возможно в достаточно плотных грунтах. Кроме того, зубы на конце сваи помогают преодолеть сопротивление грунтов с высоким содержанием мелких каменистых включений.

Резьбовой наконечник

6. Классификация винтовых свай по типу резьбы

Два основных вида вида свай по устройству резьбы, которая обеспечивает вкручивание сваи в грунт6

Лопастные, когда крутящий момент передается от лопасти
Резьбовые, когда на конце сваи имеется резьба

Винтовые и лопастные наконечники могут быть как сварными, так и литыми, основное различие здесь – в форме резьбы.

В случае лопастных наконечников внедрение в грунт создается с помощью лопастей. Кроме облегчения заворачивания свай лопасть имеет еще одну важную функцию – она создает дополнительную площадку опоры сваи на слои грунта, повышая, таким образом, ее устойчивость и несущую способность.

В свою очередь резьба на конце трубы значительно облегчает процесс вкручивания сваи в грунт, и тоже широко используется – особенно в плотных грунтах, куда заворачивать лопастные сваи затруднительно, а роль площадки для опирания на грунт не так велика.

Лопастный наконечник

7. Классификация свай по конструкции лопастей

Отдельно следует затронуть вопрос о различии свай по лопастям. Это могут быть

Широколопастные сваи
Узколопастные, приближающиеся по сути к резьбовым

Широколопастные сваи наиболее распространены в строительстве на большинстве грунтов. Узколопастные применяются обычно в тяжелых, каменистых грунтах, а также в районах вечной мерзлоты.

Несущая способность широколопастных свай существенно выше, чем узколопастных – во-первых, из-за увеличения площади давления опоры на грунт, во-вторых, из-за повышенной устойчивостью на выдергивание сваи. Это играет большую роль при значительных боковых нагрузках на сваю, например, в случае установки высоких опор освещения.

Кроме того, винтовые сваи различаются по количеству лопастей:

Однолопастные
Двухлопастные
Многолопастные

Самым распространенным типом является однолопастные сваи, когда лопасть наварена на конце труб. Такие сваи используются большинством производителей и застройщиков.

Однако в некоторых случаях усилий одной лопасти для достаточной устойчивости сваи может быть недостаточно, и сваи оснащены дополнительной лопастью, а то и двумя. Обычно их приваривают в центральной части винтовой сваи.

Двухлопастная винтовая свая

Следует отметить, что несущая способность винтовой сваи с двумя лопастями значительно превосходит таковую для однолопастных свай. Во-первых, на 50-60% повышается устойчивость на вдаливание и выдергивание. Во-вторых, нижняя лопасть обязательно достигает непромерзаемой глубины, а средняя – обеспечивает дополнительную устойчивость.

8. Классификация свай по виду антикоррозионной обработки

Существует несколько способов антикоррозионной обработки винтовых свай. Она имеет очень большое значение, так как сваи испытывают высокую степень воздействия со стороны почвы. В незащищенных сваях очень быстро развивается химическая, электрохимическая и механическая коррозия. Основным методом обработки свай – создание специальных покрытий.

Основные типы покрытий и методов защиты:

Лакокрасочные покрытия, в том числе простое окрашивание или камерное
Холодное и горячее цинкование
Битумное покрытие

Вид и способ антикоррозионной обработки свай определяется в основном условиями ее эксплуатации. Сегодня не существует какого-то одного, универсального покрытия, а также единого мнения специалистов по поводу эффективности каждого вида, поэтому спектр покрытий достаточно широк.

Специальное покрытие свай для вечной мерзлоты

9. Заключение

Как мы видим, разнообразие винтовых свай на рынке очень велико. Впрочем, существуют наиболее стандартные типы свай, которые чаще всего используются при возведении фундаментов того или иного назначения. Выбор свай обычно осуществляется заранее, а профессионалы окажут вам помощь, как в выборе, так и в их установке.

Винтовые сваи с литым наконечником

При возведении любой серьёзной постройки, важнейшим этапом является сооружение фундамента. Ведь то, на чем возводится здание, определяет его долговечность и сроки безаварийной эксплуатации. По традиции, для жилых домов и объектов иного назначения устраивают непрерывные (ленточные) или столбчатые (как отдельные столбики) основания. Материалы их изготовления бывают различные, но, непременно прочные: бут или бут по песчаной подушке, бутобетон, кирпич или кирпич по бутобетону (буту) и т. д. Затраты времени, труда и средств на такие основания составляют значительную долю в общем бюджете строительства (от 30% и выше).

Сегодня технологии дают потребителю новые, более выгодные экономически, но не менее надёжные решения задачи устройства фундаментов. Свайно-винтовые основания всё шире применяются под дома и сооружения любого типа и уровня сложности. Более того, такие конструкции становятся идеальным решением, когда невозможно возведение классических фундаментов, рассмотренных выше.

Преимущества оснований на винтовых сваях

Сравнивая технологии, виден целый ряд преимуществ оснований на винтовых сваях:

небольшая стоимость материалов и работ (отсутствие необходимости выемки грунта, устройства опалубки и армирования каркаса, устройства гидроизоляции, проведения больших объёмов бетонирования и т. п. работ), уменьшает в разы общую смету строительства;
малая критичность к планировке участка и состоянию грунтов строительной площадки: зона вечной мерзлоты, крутой склон, болотистый берег и т. п. ;
работы оперативно проводятся круглогодично и в любую погоду, не выдерживая время на усадку: здание продолжает строиться сразу после монтажа его основания;
свайно-винтовые конструкции, подобно детскому конструктору, допускают и обеспечивают простоту любой пристройки, вплотную к зданию, возведённому ранее на аналогичной основе;

Винтовая свая может быть использована неоднократно, чему способствует простота её монтажа и демонтажа — она сравнительно легко закручивается в грунт и выкручивается из него. Свайное основание обладает значительной устойчивостью к сейсмическим нагрузкам, обеспечивая целостность всего здания. Практичный свайно-винтовой фундамент, благодаря конструкции свай, не нарушает структуру грунтов и признан наиболее экологически безвредным. Поэтому винтовые сваи с литым наконечником на сегодняшний день являются идеальным вариантом при возведении фундамента на “неблагоприятных” почвах.

Что такое наконечники для винтовых свай

Основу всей чудесной технологии представляет винтовая свая, имеющая по всей длине специальное антикоррозионное покрытие. Конструкция включает тело, выполненное из стальной трубы, наконечник и съёмный оголовок, который может не применяться при связках свай, выполняемых из металла. Длина свайной трубы достигает 9 метров.

Несущая способность, уже при диаметре около 10,8 сантиметров и толщине стенки около 4-х миллиметров, составляет не менее 5 тонн. Закрученные в грунт, согласно плану основания строения, сваи обрезаются по уровню, обеспечивающему горизонтальную плоскость. Их полости заполняются бетоном. Горизонтальные деревянные брусья основы устанавливаются на оголовки, закрывающие торцы свай.

Вкручиваемый в грунт конец трубы имеет специальную конструкцию в виде заострённого шнекового наконечника со спирально-винтовыми лопастями. Такая его форма (острый конец в комбинации с пластинами в виде шнека) позволяет достаточно легко и с минимальным сопротивлением, подобно самонарезающему винту, закрутить сваю в землю на нужную глубину. При нагрузках, в грунте лопасти наконечника работают уже на удержание, одновременно как опора и фиксатор ствола всей вертикали конструкции. Правильный выбор наконечника и качество его изготовления во многом определяют весь рабочий процесс установки: лёгкость закручивания, вертикальность сваи и т. п.

Как правило, тип винтовой сваи в большей степени определяет наконечник. На простейших, однолопастных, стоит наконечник, имеющий одну спиральную пластину. Наряду с диаметром трубы и толщиной её стенки, ширина лопасти пластины также определяет нагрузку свайной конструкции (шире при повышенной несущей способности).

На параметр винтовой лопасти (шаг, ширина, количество витков) влияет также тип грунта. В случае плотных тяжёлых грунтов применяется наконечник, с идущей от самого острия (как у шурупа) и постепенно расширяющейся лопастью. Кстати, количество спиральных пластин, устанавливаемых на конус наконечника, может быть больше одной — две и более. Конструкции шнеков могут различаться по способу изготовления, крепления к телу сваи, то же относится к их спиральным лопастям.

Виды наконечников для винтовых свай

По способу изготовления наконечники можно разделить на несколько основных типов:

Сварная конструкция может иметь два варианта — изготовленной целиком из отдельного фрагмента листовой стали и затем приваренной к трубе, вариант неразъёмного конуса наконечника, составляющего единое целое с трубой и приваренной к нему по спирали пластиной.
Комбинированная техника включает конус, изготовленный литьём, к которому приварены лопасти, отдельно вырезаемые из стального листа.
Единая цельнолитая конструкция конуса с лопастями.

Наконечники, выполняемые путем сварки, можно считать наиболее простыми. При достаточном навыке, изготовить подобный наконечник можно в домашнем гараже. К сожалению, неизбежно большое количество швов снижают его эффективность. Впрочем, для построек неответственных, при небольшом заглублении, такой тип наконечника вполне оправдан и может составить хорошее соотношение стоимости и качества. В ходе изготовления неразъёмного варианта конуса, чаще применяется секторное вырезание равномерно по длине окружности трубы на высоту будущего острия. Конструкции из отдельного листа стали требуют наличия соответствующего гибочного оборудования.

Комбинированные (литой конус и привариваемая лопасть) наконечники обладают более высоким качеством и такое изделие также вполне можно выполнить самостоятельно, при условии приобретения конусного литья. Но цельнолитые наконечники полностью изготавливаются в условиях промышленного производства, отличаясь высоким качеством и техническими параметрами.

Винтовые сваи с литым наконечником обладают практически идеальными качественными характеристиками.

Сравнение видов наконечников

Как элемент винтовой сваи, наконечник, в процессе её установки, определяет важнейшие функции дальнейшей эксплуатации элемента конструкции основания. К ним можно отнести:

правильную установку (вертикаль) и отсутствие смещения в сторону от линии плана фундамента;
достижение требуемой глубины завинчивания;
надёжную фиксацию и устойчивость выбранного положения.

Соблюдение указанных требований является обязательным условием эффективной и долгосрочной работы устраиваемого основания. В соответствии с раскрытыми технологиями изготовления, для шнеков разных видов можно отметить как преимущества, так и недостатки.

Для сварных конструкций очевидны следующие достоинства:

простота изготовления позволяет обойтись минимальным набором инструментов и оборудования;
производство при минимальных затратах на материалы, даже в полукустарных условиях, позволяет получить удовлетворительную рентабельность;
из предыдущего следует сравнительно низкая стоимость единицы изделия.

Существенный недостаток таких наконечников в самой технологии. Сварочные швы не могут обеспечить требуемую прочность и точность геометрии ответственного элемента винтовой сваи. Использование комбинированного варианта (литой конус и привариваемая лопасть) также не может считаться решением проблемы прочности шнека, хотя геометрия конусной части в этом случае значительно лучше.

Для типа наконечника с единой цельнолитой конструкцией конуса и лопасти (ей) специалисты отмечают следующие достоинства:

наибольшая простота обеспечения оптимальной установки сваи (вертикальность и отсутствие смещения от линии плана);
высокая надёжность фиксации и повышенная нагрузочная способность, т. к. свая легче, без деформирования лопасти, проходит участки грунта с элементами препятствий (камни, корневые системы деревьев, плотные участки глин), уплотняя их без рыхления;
промышленная основа высокотехнологичного производства гарантирует высокую точность и оптимальность геометрии размеров, надёжность целостной конструкции.

Чем определяется цена на наконечники

От чего зависит стоимость таких конструкций? Рассматривая два наконечника, сваренный из элементов, вырезанных из стального листа и литой, легко видеть, что лопасть первого имеет одинаковую толщину по всей ширине. В лучшем случае на ней будет приварена менее широкая усиливающая накладка сразу же увеличивающая цену такой конструкции до сопоставимой с литым вариантом.

В то же время толщина литой лопасти у основания будет больше, чем у края (обычно, в два раза) равномерно по всей длине. Такая геометрия, обеспечиваемая высокотехнологичным производством, гарантирует значительную более высокую прочность литой лопасти, нежели приваренной.

Определённым недостатком литых шнеков может показаться их довольно высокая цена. Как правило, она зависит от:

технологии литья при производстве элементов;
качественных показателей применяемого металла, его дополнительной доводки и обработки, нанесения защитных покрытий;
расчётных параметров по нагрузке, шагу и размерам лопастей, сложности их формы.

При учете только одной вероятности повреждения сварных наконечников в условиях работы с тяжёлыми грунтами, выбор в пользу цельнолитых конструкций окажется вполне оправданным. Кроме того, нужно помнить, что основание будущего дома, выполненное из качественных материалов, гарантирует от необходимости «внезапных» затрат на неожиданные ремонты, фактически заложенные на этапе устройства фундамента. Купить наконечники можно в специализированных магазинах.

Применение наконечников для винтовых свай

Свайно-винтовой фундамент практически идеален для большинства сооружений: заборов, детских площадок, рекламных щитов, установок возобновляемой энергетики, беседок, бань, гаражей, домов любого типа. На него просто монтируются каркасные и модульные конструкции, стены из бруса, бревна, газобетона и т. п.

Выбирая сваи, нужно представлять для каких работ они будут применяться. Если планируется установка ограждения участка или возведение небольшого строения, возможно временного, вполне достаточно обойтись наконечниками, изготовленными в технике сварки. Для ответственного строительства, рассчитанного на длительный период, лучше выбирать более качественные литые изделия.

Винтовые сваи

Существует большое количество разновидностей фундамента под сооружение, винтовые сваи хороши не только скоростью возведения, но и если почва не устойчивая, что относится к болотистой местности или в местах близкого пролегания грунтовых вод. Чтобы винтовые сваи не принесли неприятных сюрпризов в будущем, необходимо знать множество нюансов о глубине их засверления, объёме и предварительной обработке. Всё это и многое другое узнаете ниже.

Чтобы любое здание, независимо от предназначения, было надежным и долговечным, его возводят на прочной основе. Сегодня в строительстве широко используется множество разнообразных типов фундаментов, и одним из них является свайно-винтовой. Именно такой вариант конструкции основания под строительство вызывает наибольшее количество вопросов. Поэтому эту публикацию посвятим вопросу: фундамент на винтовых сваях минусы и плюсы, общий обзор его устройства, возможности и целесообразность возведения. Такие аспекты интересуют очень многих владельцев участков, которые заняты первыми «прикидками» будущего строительства своего дома.

Дом на сваях – фантазии или реальность?

Можно ли использовать свайный фундамент для постройки жилого дома? Надо сказать, что встречаются некоторые строители, которые категорически не советуют этого делать, отдавая предпочтение ленточной, столбчатой или плитной основе под дом. Такие мастера считают, что сваи больше подходят для хозяйственных построек или легких дачных домиков.

Однако, нужно напомнить, что существуют целые города, дома которых установлены исключительно на сваях, и стоят они не одно десятилетие. Практика использование таких фундаментов доказала, что они вполне могут служить надежной основой даже для массивных домов.

Конечно же, вряд ли будет разумно в условиях нашего климата громоздить двухэтажный каменный особняк на свайный фундамент, хотя и это, наверное, не является совсем уж невозможным делом. И все же в частном строительстве обычно его выбирают для деревянных или каркасных построек с крышей, покрытой легким кровельным материалом.
В некоторых случаях свайные фундаменты являются и вообще единственной возможностью возвести на участке дом, например, если строительство намечается на участке сильнопересеченной или постоянно заливаемой весенним паводком местности.

В пользу применения подобной конструкции говорит и то, что такие варианты фундаментов применялись в строительстве с древности, только ранее в качестве свай использовались специально подготовленные для этой цели бревна. Поначалу сваи просто забивали в грунт, и только в начале XIX века был изобретен винтовой способ установки.

С начала XX века строительство на свайных фундаментах приобрело «второе дыхание». Этому способствовало появление новой техники для точного и глубокого вбивания свай, что значительно ускоряло работу по возведению оснований для дальнейшего возведения зданий. В 50-х годах началось активное использование механического оборудования для ввинчивания свай, что дало еще один толчок такой сфере строительства, как промышленного, так и индивидуального.

Очень широко этот способ обустройства фундаментов стал применяться в военном строительстве, так как путем комплексных исследований было доказано, что такие конструкции надежны, долговечны и подходят для применения на многолетнемерзлых, пучинистых и обводненных грунтах – одним словом, ограничений по их использованию практически не существует.

Первой отечественной научной разработкой, официально принятой в качестве стандарта для строительных работ, стал подготовленный в 1955 году на основе многолетних экспериментов труд – ТУВС-55 («Технические указания по проектированию и устройству фундаментов, опор мостов на винтовых сваях»). Многие его положения перетекли и в современные строительные нормы и правила.

Достоинства и недостатки свайных конструкций

Технология возведения домов на винтовых сваях в наше время используется по всему миру и имеет большое количество положительных сторон.

К явным достоинствам свайных винтовых фундаментов можно отнести следующие моменты:

Конструкция может быть возведена на грунтах практически любого типа в разных климатических регионах, в том числе в болотистой местности и в регионах с вечной мерзлотой.
На обустройство этого типа фундамента не оказывает сколь-нибудь значимого влияния уровень расположения грунтовых вод.
Винтовой фундамент отлично подходит для постройки дома на местности со сложным рельефом.
Винтовые сваи могут быть установлены в любое время года, так как погодные условия не повлияют на качество и прочность создаваемой конструкции – на глубине погружения винтовых наконечников температура грунта всегда стабильна.
Свайно-винтовые фундаменты не подвержены морозному пучению при промерзании почвы.
Монтажные работы осуществляются в минимально короткий срок. Например, при удачном стечении всех обстоятельств – хорошая проходимость грунта, слаженная бригада мастеров и т.п., свайное поле под средних размеров дом может быть подготовлено буквально за день, особенно если применяется специальная техника. При этом винтовые сваи могут быть использованы для проведения их обвязки и возведения стен сразу после установки, то есть они не требуют времени для схватывания, созревания, набора прочности, как любые железобетонные конструкции. Ни один из иных типов фундамента даже близко не стоит к таким показателям скорости возведения.
Сваи могут быть ввинчены на площадке, отведенной под постройку дома, и самостоятельно, с привлечением нескольких помощников, то есть без использования специальной техники. Этот фактор особенно важен в том случае, если в районе строительства нет возможности заказать подобные услуги, или владелец будущего дома попросту ограничен в средствах.
Для обустройства свайно-винтового фундамента не придется рыть котлован и обустраивать опалубку, а это значит, что на площадке не будет завалов выбранного грунта, от которого также придется избавляться, вывозя его за пределы участка, и что также требует дополнительных материальных затрат. Кроме того, под данный фундамент не придется проводить работы по выравниванию строительной площадки.
Свайно-винтовая основа не тянет капиллярно влагу из грунта, поэтому стены и полы дома будут сухими.
Имеется полная возможность проводить проектирование и монтаж различных инженерных коммуникаций одновременно с установкой элементов фундамента или после его возведения.
При правильном выборе качественных свай и надежной их установке обеспечивается долговечность основания, которая оценивается многими десятками лет.
Хорошо утеплив фундамент по всему периметру, можно получить теплое подполье, а значит, что пол в доме также будет теплым, так как не станет выхолаживаться от грунта. Кроме того, в ряде случаев имеется возможность обустроить под домом некое подобие «хозяйственного этажа» без проведения масштабных земляных работ.
Конструкция фундамента из ввинченных свай обойдется на 30÷40% дешевле, чем бетонная основа. Учитывая то обстоятельство, что возведение фундамента всегда относится к разряду наиболее затратных этапов строительства дома, экономия средств может оказаться весьма внушительной.

Все выше перечисленные достоинства фундамента на винтовых сваях имеют только те конструкции, которые возведены с соблюдением всех разработанных нормативов, из качественных материалов и с обязательным учетом всех особенностей местности.

Но в случаях отступления от технологий, при использовании кустарно изготовленных свай, при других нарушениях процесса возведения, могут проявиться и обостриться свойственные свайно-винтовому фундаменту недостатки.

Итак, к «минусам» свайно-винтового фундамента относят следующие моменты, которые следует принимать во внимание при составлении проекта и в ходе строительных работ:

Независящим от расчетов и монтажных работ недостатком такого фундамента можно назвать повышенную сложность или даже невозможность его возведения на сильно каменистых и скалистых грунтах.
Чрезмерная нагрузка на винтовые сваи может привести к ослаблению несущей возможности всего фундамента, а как результат – к деформации пояса обвязки и разрушению стен.
Необходимо обязательное обустройство систем эффективного водоотведения от установленных свай, что ведет к дополнительным затратам. Однако, ливневая и дренажная канализация рекомендована для установки вокруг фундаментов любого типа.
Никак нельзя полностью исключить влияние коррозии на материал свай. Качественные изделия, безусловно, получают в процессе производства необходимую защиту – покрытие слоем цинка и полимерных материалов. Тем не менее, иногда повышенная химическая агрессивность грунтов делает свое «черное дело». Не рекомендуется создание свайно-винтовых фундаментов в непосредственной близости от электрифицированных железных дорог, вышек сотовой связи, разрабатываемых шахт и карьеров, крупных подстанций или высоковольтных линий электропередач. На таких участках высока вероятность появления подземных блуждающих токов, которые резко активизируют процессы коррозии металла. И уж совершенно должно быть исключено использование свай фундамента для создания контура заземления дома.
Несущие возможности предлагаемых в продаже винтовых свай – не безграничны. Впрочем, к малоэтажному частному строительству это имеет весьма опосредованное отношение – больших нагрузок, превышающих характеристики правильно подобранных свай, не ожидается.
Как ни старайся, но полноценного подвала иди цокольного этажа с использованием свайного фундамента при частном строительстве получить не удастся.
При строительстве пристроек к дому возможны определенные трудности с ввинчиванием свай в точках, расположенных близко к стенам старого здания. Впрочем, это обычно решается использованием специальной техники.

Не к недостаткам, а, скорее, к своеобразным издержкам можно отнести и то, что строительство свайно-винтового фундамента потребует от хозяев-заказчиков постоянного контроля за работой приглашенной бригады. К сожалению, приходится констатировать, что на этом поприще подвизается немало «горе-специалистов», а то и откровенных «шаромыжников», старающихся тем или иным путем извлечь выгоду из нарушения технологии монтажа свай. Так, для обеспечения качественной защиты от коррозии, полость сваи по технологии требуется заливать доверху бетоном. Нередки случаи, когда приглашенные работники игнорируют этот этап, сразу после вкручивания наваривая оголовки.

Известны примеры, когда бригады «шабашников», работая без контроля со стороны заказчика, не вкручивали сваи на полную расчетную глубину – и проверить это после подрезки труб, наваривания оголовков и обвязки – практически невозможно. А такое нарушение неизменно повлечет за собой скорую деформацию созданной основы со всеми вытекающими последствиями.

И, безо всякого сомнения, необходимо гнать со своего участка строительства работников, если замечено, что подгоняя сваи по высоте, они вращают их в направлении, противоположном вкручиванию. Такую опору можно сразу считать забракованной, так как расчётной несущей способностью она уже обладать не сможет.

Вывод – приглашать бригаду только из организации, имеющей безупречную репутацию по качеству производимых работ, или же не упускать ни одного этапа строительства из поля зрения, контролировать каждое действие, положенное по технологии. Ну а если есть желание и уверенность в собственных силах – проводить установку свай самостоятельно.

Как видно, недостатки также достаточно серьезные. И чтобы избежать их или свести к возможному минимуму, необходимо правильно выбирать сваи, а строительство фундамента выполнять на основании произведенных расчетов, включающих оценку будущих нагрузок и определение несущей способности опор.

Типы винтовых свай

Винтовые сваи подразделяются на несколько типов, которые имеют собственные особенности, состоящие из совокупности конструктивных и технологических характеристик.

Каждый из типов изделий предназначается для применения в различных условиях, которые зависят от особенностей грунта и предполагаемой нагрузки на основу. Причем, необходимо учитывать и тот фактор, что иногда разные типы свай применяются даже при возведении одного объекта, так как в разных зонах строение может давать неоднородную нагрузку на фундамент. Использование разных типов свай обеспечит запас прочности основы и увеличит эксплуатационный ресурс здания.

Акция

Сравнение винтовых свай со сварной и литой лопастью

Винтовые сваи со сварным и литым наконечником. Сравнительный анализ.

Винтовые фундаменты отличаются небольшой себестоимостью и обладают множеством технических преимуществ. Устанавливаются просто и бесшумно. Долгое время, применение винтовых свай было ограниченным. Изначально их использовали военные строители для скорого и крепкого возведения фундамента. Такие качества стали ценными и позже нашли свое широкое применение в народном строительстве. Цена винтовых свай превышает цену обычных. Тем не менее, такая расценка полностью себя оправдывает скоростью возведения конструкций, относительно низкой стоимостью монтажа и своей прочностью. Именно поэтому, винтовые сваи с каждым днем все набирают популярность.

Такое возведение фундамента приняло востребованный статус при малоэтажном строительстве.

Винтовые сваи со сварным наконечником противостоят опрокидыванию, а так же выдергиванию фундаментов и предназначены для особенных зданий со значительными горизонтальными нагрузками. Расстановка свай зависит от размера, нагрузки и разновидности фундамента. При горизонтальных нагрузках сваи устанавливают наклонно, а при вертикальных – вертикально. Свайные кусты проектируются под отдельные фундаменты. Размещение их зависит непосредственно от формы фундамента, она может быть треугольной, прямоугольной и трапециевидной. Одной линией и в порядке шахматной клетки устанавливают сваи, если они в большом количестве.

Свайный фундамент считается одним из наиболее универсальных и многовариантных видов фундамента, применимых в ситуациях, когда возникает необходимость работы со слабыми, не особо прочными, легко сжимаемыми верхними грунтовыми слоями. И чем универсальны сваи в данной ситуации – они способны передавать нагрузку не столько и не только своей нижней торцевой частью на более глубинные слои, которые являются более плотными и прочными, но и возникающим по боковой поверхности трением на все остальные пласты.

Сваи принято также классифицировать в зависимости от варианта погружения в грунт. Эта классификация позволяет выделить сразу три основных вида, среди которых: винтовые сваи, которые, как известно, представляют собой металлическую трубу с наконечником, который выполняется в виде винта; забивные сваи, обычно железобетонные и буронабивные. Забивные сваи по большей части используются при строительстве высотных зданий; буронабивные сваи – это грунтовая полость, которую заполняют бетонной смесью и армированным каркасом.

Преимущества, которыми обладает фундамент возводимый на основе винтовых свай: легко и быстро сооружать, иногда можно даже за день подготовить основу, которая будет готова к продолжению строительных работ; можно не разоряться на какие-то дополнительные приспособления в тех случаях, когда работы ведутся на местности с сложным грунтом и рельефом, поскольку винтовые сваи предназначены для решения именно таких проблем; если сравнивать с другими вариантами, то у винтовых свай не такая высокая стоимость; ни снег, ни дождь, ни повышенная влажность или засуха не смогут стать препятствием для установки таких винтовых свай, поскольку они могут возводиться в любой из 365 дней; если вам нужно, то можно использовать сваи повторно, при этом, не однократно.

Винтовые сваи необычайно легко вкручивают в грунт. Именно благодаря винту, можно сравнить со сложностью вкручивания в дерево самореза. Таким образом, основанный на винтовых сваях фундамент становится менее проблематичным в процессе установки, чем, к примеру, фундамент на забивных или буронабивных сваях. Что касается лопастей винта, то здесь сваи превращаются в своеобразный подземный якорь, который не дает вырвать из земли такую сваю.

Во время монтирования лопасти винтовой сваи сохраняют грунт, через который она проходит, тем самым сохраняя возможность передавать по боковой поверхности винтовой сваи нагрузки на грунт. От вида и качества наконечника будет зависеть способность выдерживать определенную величину нагрузок по вертикальным векторам.

Наконечники винтовых свай по виду исполнения разделяют: литые и сварные. Первые изготовляют на литейных производствах путем литья по специальным формам легированной стали. Сварные – наваривают на наконечник сваи листовой металл в форме винтовой резьбы. Разница в процессах производства наконечников винтовой сваи влияет на отличия в итоговой стоимости готового изделия, а также на разницу между возможностями применения и характеристиками таких свай.

Винтовые сваи с литым винтовым наконечником изготавливаются с использованием легированной стали 35Л. У основания литого винтового наконечника толщина лопасти составляет 13мм. Лопасть представляет собой конус на котором отсутствуют сварные швы, что исключает возможность отрыва или же деформации в процессе закручивания или во время последующей эксплуатации лопасти наконечника. Литой наконечник все равно приваривается, тем самым возникает опасность повреждения. В любом случае, литой наконечник – сложная и дорогостоящая деталь, в отличие от сварного наконечника. А винтовая свая увеличивается в себестоимости при условии использования литых наконечников. Однако стоит понимать, что технологии производства литья не позволяют добиться отличного качества, поскольку в производстве может использоваться сталь низкой марки, в результате чего появляются поры и происходит постепенное разрушение сваи.

Сварные сваи представляют собой металлическую трубу с приваренными стальными лопастями, (такая труба может быть разнообразных диаметров от 60 до 325 мм и больше). В отличие от горячекатаной, холоднокатаная сталь образовывает свой размер и форму после ее протаскивания через ролики. Труба получает гладкую поверхность, подходящую для изготовления винтовых свай, а отсутствие сварного шва значительно повышает её прочность. Прочность сваи также зависит от количества углерода и легирующих добавок, которые используются для изготовления сплавов.

Нижнее окончание сваи выполнено в форме заостренного конуса или косого среза. Это заострение формируется благодаря плазменной резке, чем гарантирует высокое качество и несомненную точность изделия. Сваи большего размера применяется для возведения сооружений и промышленных зданий. Для возведения малоэтажного домостроения, более подходящими остаются сваи размером 73 – 89 мм.

Существует также комбинированный вариант – это смесь двух вышеописанных способов. Его особенность – соединение сварных лопастей и литого основания. Отливания конуса без лопасти – более дешевый и простой способ, однако сами же лопасти изготавливается при участии лазерного раскроя. Вместе с изготовлением, строгие требования преподносятся к качеству сварного шва. При подобном построении гарантирована отличная точность установки, но при этом лопасти имеют большие шансы быть поврежденными.

Винтовые сваи со сварным наконечником имеют следующие типы заострений:

1. в виде косого среза, свая ВСГ-1, ВСГ-2;

2. в виде конуса, свая ВСГ-3;

3. в виде симметричного среза, свая ВСГ-4.

Все типы свай подходят для малоэтажного строительсва. Свая, имеющая большие лопасти хорошо подходит для обыкновенных грунтов и даёт крепкое закрепление наконечника непосредственно в грунте); для каменистых грунтов необходимо усиленную лопасть. Стоит сообщить, что использование винтовых свай – это достаточно новая технология в строительстве. И главное запомнить, что без качественно произведенного наконечника не может быть качественной свая. Поскольку именно от наконечника зависит дальнейшая работоспособность и надежность сваи.

Существуют два способа монтажа винтовой сваи – механический и ручной. Механический монтаж выполняется с использованием спецтехники – ямобура с гидрокабестаном и при помощи 3 человек. Для ручного монтажа винтовых свай нужна бригада, как минимум из четырех-пяти человек.

Многолетний опыт и практика показывают, что фундамент изготовленный на винтовых сваях с использованием сварных наконечников отличается надежностью, качеством, экономичностью, долговечностью и поэтому сваи эффективно используются и в малоэтажном строительстве, сооружении опор для мостов и эстакад, а также в энергетике и при устройстве пирсов, нефте- и газопроводов, с целью укрепления слабых грунтов, защиты от воздействия грунтовых вод и обрушения грунтов. Это не весь список областей использования винтовых свай в отраслях промышленности. Все популярнее и актуальнее становятся винтовые сваи и использованием винтовых свай в устройстве фундаментов в строительстве малоэтажных зданий и коттеджей.