Винтовой свайный фундамент с ростверком: виды и порядок устройства

Ростверк на винтовых сваях

Ростверк — это каркас, который монтируется на сваях. Он необходим для опоры и равномерного распределения веса строящегося здания. Грамотная обвязка винтовых свай так же важна, как и сам свайный фундамент. Существует несколько видов ростверка и способа обвязки свайно-винтового фундамента

1. Фундамент на винтовых сваях

Впервые винтовые сваи, как и многие современные технологии, стали применяться военными структурами. Прочность, доступная стоимость и быстрый монтаж конструкций без использования земельных работ отлично подходили для возведения конструкций на местах военных действий.

Несомненно, как и все разработки, связанные с оборонной промышленность, начали постепенно входить в другие отрасли народного хозяйства. Сегодня свайно-винтовые фундаменты успешно осваиваются строителями для самых мирных целей – сооружения жилья.

Свайно-винтовой фундамент является экономным и удобным выбором для строительства частных домов. Винтовые сваи представляют собой стальные трубы с заострением и лопастями на одном конце и отверстием на другой. Острым концом сваю вкручивают в грунт вручную либо буровым механизмом на глубину от полутора метров. На другом конце монтируется основание (оголовок) с вертикальной поверхностью под обвязку. Другое общепринятое название обвязки винтовых свай – ростверк.

Сваи, как правило, устанавливаются по периметру и под особо нагруженными частями здания. Количество свай, глубина вкручивания и расположение рассчитываются исходя из масштабности всей постройки.

2. Виды ростверка винтовых свай

Основная классификация обвязки винтовых свай проводится по типу используемого материала. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Ростверки бывают:

  • Деревянными
  • Металлическими
  • Бетонными

В деревянном ростверке роль обвязки выполняют брусья, уложенные на оголовки свай.

Металлический ростверк представляет собой металлические балки, приваренные к оголовкам винтовых свай.

Бетонный ростверк выполняется при возведении наиболее тяжелых конструкций, и роль опоры дома выполняет бетонные балки, связанные со сваями.

Рассмотрим подробнее каждый способ установки ростверка на винтовых сваях.

3. Деревянный высокий ростверк. Подготовка к монтажу

Деревянный ростверк используется обычно при малоэтажном строительстве. Он хорошо подходит для дачных домов и одноэтажных коттеджей с мансардой. Чаще всего его используют при возведении каркасных строений. В качестве обвязки фундамента выступает первый венец бруса, уложенного на оголовки. Поскольку древесина испытывает пагубное влияние влаги, неизбежно соседствующей с грунтом, брус должен быть обязательно обработан специальными составами, препятствующими гниению и придающими дереву гидрофобные свойства. После этого брусья устанавливается на оголовки свай.

Деревянный ростверк

Деревянный ростверк

Перед установкой самих балок после вкручивания свай необходимо произвести еще несколько операций по подготовке монтажа ростверка.

  1. Выровнять высоту свай (лишнее можно просто срезать)
  2. Установить оголовки (металлический пластины, на которых есть отверстия для крепежа брусьев)
  3. Произвести грунтовку и нанесение антикоррозийного слоя на сваи (если это не было сделано до монтажа)
  4. Между оголовками и балкой сделать гидроизоляционную прокладку из рубероида, бикроста и тому подобных материалов

Деревянные брусья тоже должны быть подготовлены для возведения фундамента. В первую очередь они должны быть сухими. Лучше всего использовать брус после камерной сушки. Если это слишком дорого, дерево необходимо выдержать до 3-4 месяцев в хорошо проветриваемых штабелях для просушки. Далее они пропитываются специальным антисептиком и, также веществом, снижающим горючесть дерева – антипиреном. Если используется клееный брус, то обычно, все эти процедуры с ним уже произведены.

4. Монтаж деревянного каркаса

Процесс монтажа деревянного ростверка происходит в несколько этапов:

  1. На сваи укладываются брусья по периметру. Для большей прочности они соединяются между собой выемками. Это позволяет увеличить прочность соединения.
  2. Затем укладываются брусья на внутреннюю часть.
  3. Далее все оголовки прикручиваются к брусьям. В дереве должны быть заранее высверлены отверстия. Можно сделать в дереве фаску, если требуется, чтобы из него не торчали гайки.
  4. Для прочности дополнительно по краям можно установить уголки или швеллеры.

Существует несколько способов соединения бруса на углах. Два основных – «в пол-дерева» и «в лапу».

Способы соединения бруса по углам

Способы соединения бруса по углам

Укладка бруса ростверка может производиться только по периметру будущего здания, а может иметь более сложную форму с поперечными брусьями, если здание имеет большие размеры и много точек с повышенной нагрузкой на фундамент

После укладки бруса необходимо тщательно проверить горизонтальность плоскости. В тех местах, где брус немного выступает из плоскости, его можно подтесать, а в там, где образованы впадины необходимо изготовить плоские подкладки, например, из фанеры.

5. Металлический высокий ростверк

Металлическая обвязка используются для более массивных конструкций, в том числе и для кирпичных зданий или тяжелых металлоконструкций, типа ангаров. Здесь на сваи укладывается швеллер или двутавр, полками вниз. Соединения делают согласно схеме несущих стен. Необходимо сварить соединения и дополнительно укрепить болтами. Конструкция за счет этого обретает большую прочность и может выдержать нагрузку металла. Также дополнительное укрепление шва не дает образоваться на фундаменте трещинам и последующим разрывам. Для кирпичной кладки шаг свайного ряда должен быть не более 1-1,5 м, т. к. масса кирпичной конструкций будет гнуть швеллер при шаге от 3м.

Размер швеллера может быть разным. Для усиления нагруженных осей используется самый большой размер.

Следует не только сварить металлический ростверк, но и дополнительно стянуть болтами. Это требование обусловлено разным видом нагрузок – не только боковых, но и вертикальных. Так металлические балки защищаются от образования трещин и разрывов.

Стандартный металлический ростверк

Стандартный металлический ростверк

6. Бетонный ростверк

Если здание, которое устанавливается на винтовые сваи, имеет большой вес – это может относиться к домам из бревен, пеноблоков или каркасников с тяжелой кровлей – под них рекомендуется устанавливать бетонный ростверк.

Для его устройства требуются

  • Металлическая арматура
  • Вязальная проволока
  • Бетон
  • Опалубка из досок

После установки свай на них по периметру фундамента вяжется арматура диаметром 12-18 мм с расстоянием между прутками 15-35 см. В верхней части свай просверливаются отверстия, куда вставляются продольные прутки.

Затем вокруг свай монтируется опалубка, наподобие той, что используется для заливки ленточного фундамента. В опалубку заливается бетон. При заливке бетона заливается и внутренность сваи.

Таким образом, создается сборная конструкция фундамента из собственно свай и бетонной обвязки.

Такой ростверк считается самым мощным и не уступает ленточным бетонным фундаментам таких же параметров, а монтаж его на сваи осуществляется значительно проще.

Обычно сваи выступают на значительное расстояние от земли – до метра, если поверхность ровная. Таким образом, обвязка свай чаще всего расположена тоже на некотором расстоянии от грунта. Особенно это касается деревянного и металлического ростверка. Бетонные ростверки, напротив, заливаются вплотную к земле. Это более равномерно распределяет нагрузку не только по оголовкам свай, но и на грунт.

Схема устройства бетонного ростверка

Схема устройства бетонного ростверка

7. Свайный куст

Иногда опоры под здания должны быть очень мощными. Конечно, в таких случаях обычно устанавливаются объемные бетонные столбы, но есть возможность использовать и винтовые сваи, если они кручены на близком расстоянии друг к другу. При этом верхние части соседних свай связываются друг с другом. Это соединение называют свайным кустом.

Получается, что на восприятие нагрузки в каком-то особенно нагруженном узле работают сразу несколько свай.

Эти методом особенно часто пользуются в промышленности, где возведение обычных бетонных фундаментов затруднено – в болотистых местах, на уклонах и т.д.

Обвязку свайных кустов производят описанными выше способами, учитывая, что сваи собраны группами.

8. Заключение

Установка ростверка на винтовые сваи определяет окончательную несущую способность фундамента. Обвязку винтовых свай нужно проводить особенно тщательно, так как сваи представляют собой надежные опоры, но со сравнительно небольшой площадью основания для фундамента. Это увеличивает роль обвязки.

Фирма «К-ДОМ» специализируется на возведении фундаментов на винтовых сваях для различных типов конструкций – домов для постоянного проживания, садовых домиков, ангаров, мостовых опор. Нами используются все виды ростверка винтовых свай – в зависимости от типа зданий, грунта и условий местности.

Свайный фундамент с ростверком: устройство своими руками

Далеко не всегда и не во всех ситуациях можно применять традиционные фундаменты — ленточный и плитный. В некоторых ситуациях они становятся слишком дорогими: на их обустройство может уходить до 40-50% стоимости всей постройки. Обычно такое происходит при строительстве в зонах с большой глубиной промерзания (ниже 2 метров) или на нестабильных, слабонесущих грунтах. В таких случаях часто лучшим выходом является свайно-ростверковый фундамент.

Что такое свайно-ростверковый фундамент

Свайный фундамент, наверное, представляют себе все: это некоторое количество свай, заглубленных в грунт до уровня несущего слоя или ниже уровня промерзания. В чистом виде этот тип фундамента используется редко. Виной тому своеобразная конструкция, которая не позволяет перераспределять между сваями нагрузку от дома. Потому свайный фундамент в основном делают под срубы из бревна или бруса, иногда — под каркасные постройки. Эти типы стройматериала, из-за своих особенностей, сами перераспределяют нагрузку. С домами из других материалов они совместимы плохо.

Зато их усовершенствованный вид — свайный фундамент с ростверком — лишен многих недостатков и может использоваться и под кирпичные, и под блочные постройки. В них все опоры завязаны при помощи ленты из металла или железобетона (бетона) в единую конструкцию. Эта лента и называется ростверком.

Так выглядит свайно-ростверковый фундамент вынутый из земли

Так выглядит свайно-ростверковый фундамент вынутый из земли

Ростверк — это часть фундамента, объединяющая оголовки свай и служащая опорой для стен. Именно ростверк принимает, и за счет замкнутой конструкции, перераспределяет нагрузку, передавая ее на сваи. Он может быть металлическим, деревянным, бетонным или железобетонным. По типу исполнения бетонные (железобетонные) ростверки бывают низкими и высокими.

Различают свайные фундаменты с высоким и низки ростверком

Различают свайные фундаменты с высоким и низки ростверком

Высокий ростверк находится выше уровня земли. Чаще всего его делают из металла — швеллеров большого сечения или квадратных металлических труб. Еще делают такой ростверк из бетона, но его устройство сложнее: приходится придумывать, как залить ленту на расстоянии от земли.

Как работает ростверк и что он дает

Любой дом в разных частях будет давать разную нагрузку: отделка, мебель, санфаянс, другие вещи размещены неравномерно. Следовательно, и нагрузка от разных его частей будет разной. Ростверк принимает на себя эти неравномерные нагрузки и перераспределяет их. Сваям уже передается «выровненная» нагрузка.

Чем отличаются свайные и свайно-ростверковые фундаменты

Чем отличаются свайные и свайно-ростверковые фундаменты (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Чем это хорошо? Тем, что при одинаковой нагруженности свай, меньше шансов на то, что они будут усаживаться неравномерно. А неравномерная усадка ведет, как известно, к трещинам в фундаменте и стенах. Потому свайно-ростверковый фундамент более стабилен. Хотя главный недостаток свайных фундаментов остается: мы не можем знать, что за грунт находится под каждой из свай. Потому спрогнозировать их поведение нереально. Именно поэтому их не очень любят архитекторы: гарантировать многолетнюю эксплуатацию дома невозможно.

Ленточный фундамент на сваях

Более предсказуемы в этом плане низкие ростверки. Они начинаются обычно ниже уровня земли и отливаются из армированного (или нет — зависит от проекта) бетона. Причем арматура свай связывается с арматурой ростверка.

Читайте также:  Как выбрать светодиодную люстру

В этом случае ростверк — это мелкозаглубенный ленточный фундамент и изготавливается он по той же технологии. Отличается тем, что имеет жесткую связь со сваями, что в разы повышает надежность и устойчивость конструкции. Еще такие фундаменты называют ленточными на сваях или свайно-ленточными. Такая конструкция является почти идеальной: сочетает в себе плюсы свайного и ленточного фундамента, в значительной мере компенсируя их недостатки.

Устройство свайно-ленточного фундамента

Устройство свайно-ленточного фундамента (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Как он работает? Нагрузка от дома передается на ленту. Благодаря наличию продольной арматуры перераспределяется по всей площади. Так как лента опирается и на грунт, то часть нагрузки передается ему, остальная приходится на сваи. При этом нагрузка и усадка равномерны: их «выравнивает» лента.

В зимнее время, когда начинают на фундамент воздействовать силы пучения, проявляются все плюсы свайно-ленточного фундамента. Если дом стоит на пучнистых грунтах, их глубина заложения ниже уровня замерзания, очень сложно представить условия, при которых дом перекости или он даст неравномерную усадку.

При воздействии сил пучения на ленту, «пятки» свай, да и они сами, не дают возможности грунтам сдвинуть фундамент. Потому ленточно-свайные фундаменты — отличный выбор на сильно пучнистых почвах. Затраты при этом гораздо выше, чем при строительстве обычного свайного фундамента, но намного ниже, чем при строительстве ленты ниже глубины промерзания.

Когда его можно использовать

Рекомендуют ставить свайно-ростверковые фундаменты в следующих случаях:

  • Когда на достаточно большую глубину уходят нестабильные и слабонесущие грунты. Это карстовые, лесовые, торфяные почвы, плывуны, растительные и плодородные почвы большой толщины (более 1,4-1,5 метра). В этом случае нагрузку нужно передать на расположенные ниже плотные грунты с нормальной несущей способностью. Докопаться до них не всегда возможно, а если и можно, то фундамент получается слишком уж дорогой. Потому передача нагрузки при помощи свай — лучший выбор.
  • На участках с большими перепадами высот. В этом случае часто намного дешевле использовать сваи разной высоты, чем проводить работы по выравниванию грунта или заливать глубокую ленту, которая сможет компенсировать перепад высот.

Иногда все еще проще: исходят из наименьшей стоимости. Но всегда нужно помнить, что любой тип свайного фундамента менее надежен, чем плитный и ленточный. А все потому, что мы не можем точно знать, какой грунт находится под каждой из свай. Именно поэтому при расчете параметров в конструкцию закладывается повышенный запас прочности. Не 1,2, как обычно считают, а 1,4. И все равно, гарантировать никто ничего не может.

Какие сваи использовать

В свайно-ростверковых фундаментах можно применять любые сваи. Их выбирают исходя из грунтов, планируемой нагрузки дома. Сваи делают из металла, бетона, иногда — дерева. Могут они иметь круглое или квадратное сечение. Различаются они и по способу установки:

    Забивные. Они устанавливаются без бурения или выемки грунта. Обычно — забиваются, потому так и называются. В частном строительстве используются редко: требуется специальная техника.

В частном строительстве чаще всего используют буронабивные сваи. Особенно популярны они при строительстве дач или бань. Могут использоваться и при строительстве небольших домов. Но если дачи и бани можно делать без расчета, то при строительстве дома очень желательно заказать проект.

Разные сваи бывают по форме: квадратного или треугольного сечения, круглые заполненные и круглые полые, иногда разрабатываются сложные формы специально под проект. По тому, как сваи передают нагрузку на грунт, они бывают:

  • висячие;
  • сваи-стойки.

Висячие сваи имеют большую боковую поверхность и значительную часть нагрузки (до 60-70%) передают с ее помощью. Их используют, если несущей способности грунта на достигнутом уровне недостаточно для того, чтобы выдержать всю нагрузку, а дальнейшее углубление нецелесообразно. В этом случае наличие «пятки» почти ничего не меняет: основная нагрузка передается поверхностью, а не острием сваи.

Сваи-стойки наоборот, большую часть нагрузки передают через острие. В этом случае боковые стенки неразвитые и гладкие, а на конце сваи имеет смысл делать расширение. Один из видов этого типа — сваи ТИСЭ. Они имеют цилиндрическое расширение внизу, из-за чего передают нагрузку на большую площадь. Также пятка не дает силам пучения поднять фундамент.

Расположение свай в ростверке

В большинстве случаев опоры в грунте располагают вертикально. Иногда может потребоваться наклонная установка, причем нескольких штук в одном месте. Такой способ применяют, если могут возникнуть горизонтально направленные силы. Например, при строительстве на наклонных участках.

Расположение свай на плане дома

Расположение свай на плане дома

Сваи могут располагаться точечно — под опорами (колоннами, стойками). Такое расположение характерно при строительстве навесов или устройстве кровли над открытыми площадками. Тогда опоры ставят точно под колоннами, удерживающими кровлю.

Под частные дома небольшой этажности сваи располагают в виде ленты. Ставят их в один ряд, иногда в два или три, смещая друг относительно друга. Иногда в самых нагруженных частях, например, в углах, под участками с большой планируемой нагрузкой, их располагают кустами: несколько штук на небольшом расстоянии друг от друга.

Как расставить на плане дома самостоятельно

При проектировании свайного фундамента собственными силами обычно поступают следующим образом. На плане здания, нарисованного с соблюдением масштаба, обязательно закладывают сваи в углах и в местах пересечения с простенками. Если они отстоят друг от друга на расстоянии больше 3 метров, между ними ставят промежуточные опоры. Желательно чтобы сваи располагались одна от другой на расстоянии от 2 до 3 метров.

Сначала расставляют сваи по углам, потом под местами примыкания несущих стен

Сначала расставляют сваи по углам, потом под местами примыкания несущих стен

Принцип прост, но еще нужно определить необходимую площадь свай. А ее нужно рассчитать (скорее, подобрать).

Расчет свайно-ростверкового фундамента

Для того чтобы быть хоть отчасти уверенным в надежности фундамента его желательно хоть приблизительно рассчитать. Для этого потребуется проделать несколько не самых сложных расчетов.

  1. Рассчитывается масса дома (учитываются все материала и примерный вес «начинки»).
  2. Исходя из веса и коэффициента надежности, определяется необходимая опорная площадь.
  3. Так как сваи уже расставлены, можем посчитать их количество.
  4. Дальше подбираем площадь сечения свай. Так как мы знаем их количество, то умножив на выбранную площадь, узнаем общую.
  5. Полученный результат сравниваем с рассчитанной ранее (пункт 4) опорной площадью.
  6. Если площадь, которую нашли на шаге 4 больше той, которую рассчитали на шаге 2, выбранные параметры свай нам подходят.
  7. Если меньше, увеличиваем планируемое сечение свай, снова перемножаем и сравниваем. Так находим требуемую площадь сваи.

Иногда выгоднее не увеличивать площадь свай, а поставить их чаще. Методика расчета при этом не изменяется.

Несущая способность свай разных диаметров в различных грунтах

Несущая способность свай разных диаметров в различных грунтах (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Площадь опоры, необходимая для нормального распределения нагрузки считается по формуле:

svaino-rostverkovij-fundament-11

Где Н — несущая способность грунта (ее можно взять из таблицы). Коэффициент 1,4 применен из-а того, что свайным фундаментам требуется больший запас прочности: мы ведь не знаем, какой грунт находится под всеми сваями. Потому лучше перестраховаться.

Подробнее о расчете опорной площади и подсчете массы дома смотрите в видео.

Технология строительства

Итак, у вас готов проект, или вы сами определились с местом расположения свай, их параметрами, типом и высотой ростверка. Можно приступать к строительству.

Разметка

Сначала снимают весь плодородный слой земли, его вывозят в сад или складывают в одном из углов участка. Площадку под фундамент выравнивают. Затем, с использованием колышков и шнуров, размечают границы дома. Причем, натягивают два шнура, отмечающие внешнюю и внутреннюю поверхность стен. Обязательно проверяют геометрию, перемеряв и сравнив все диагонали попарно.

После того, как разметка закончена, можно размечать места установки свай. Они у нас прорисованы на плане и просчитаны, определены расстояния между ними.

Схематическое изображение порядка работ при строительстве свайно-ростверкового фундамента своими руками

Схематическое изображение порядка работ при строительстве свайно-ростверкового фундамента своими руками (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Земляные работы и заливка свай

Как конкретно будут проходить работы, зависит от типа используемых свай. Чаще всего при строительстве дома используют винтовые или буронабивные сваи.

Винтовые можно вкрутить вручную. При закручивании их оголовки выставляют на одном уровне. Его удобнее отмечать при помощи шнуров.

Для буронабивных потребуется или специальная техника, или ручной бур подходящего диаметра. Этими устройствами в нужных местах бурятся отверстия. В готовые скважины опускается выбранная опалубка, устанавливается арматура (четыре прутка ребристой арматуры, связанные между собой). Если фундамент свайно-ленточный, то арматура должна иметь выпуск не менее 60-70 см. Она потом свяжется с ростверком. Последний шаг на этом этапе — заливка бетона.

Свайный фундамент готов к установке опалубки для ростверка

Свайный фундамент готов к установке опалубки для ростверка. В этом случае использована опалубка из толя или рубероида, свернутого в несколько раз

Устройство ростверка

Если выбран металлический ростверк, его приваривают к оголовкам свай. При работе важно выдерживать строгую горизонтальность: тогда нагрузка будет передаваться равномерно.

Для устройства заглубленного железобетонного ростверка (низкого) понадобится подсыпка щебнем фракции 20-60 мм и его уплотнение виброплатформой. Минимальный слой щебня — 15 см. Чтобы добиться улучшения несущей способности грунта под лентой, необходимо насыпать щебень небольшими слоями (по 5 см) и тщательно его уплотнять виброплатформой. Вокруг свай хорошо уплотнить не получится, но это не столь важно.

На эту подсыпку устанавливается опалубка. Ширина ленты чуть больше ширины стен, высота щитов делается с учетом требуемой высоты цоколя. Сборка щитов и установка упоров в точности повторяет технологию установки опалубки для ленточного фундамента.

Схема армирования свайно-ростверкового фундамента с железобетонным ростверком (свайно-ленточного)

Схема армирования свайно-ростверкового фундамента с железобетонным ростверком (свайно-ленточного)

Армирование проводится в большинстве случаев так же, как и при строительстве ленты: два пояса вверху и внизу из ребристой арматуры, поперечные и вертикальные стойки из гладкого прутка меньшего диаметра. Все правила армирования сохраняются. Добавляется только перевязка со сваями. Выпуски арматуры из свай загибаются: один ряд привязывается к нижнему поясу, второй — к верхнему (не забудьте выпуски сделать разной длины). Они должны быть не меньшее 50 диаметров прутка (если арматура используется 12 мм, загнуть нужно 600 мм (50*12 мм)). Схема армирования примыкания сваи показана на рисунке.

Установка закладных деталей

На этом этапе необходимо оставить вентиляционные продухи и заложить трубы и короба, через которые будут подводиться инженерные коммуникации (водопровод, отопление, электричество, канализация).

Не забудьте про закладку труб под продухи, подводку инженерных систем

Не забудьте про закладку труб под продухи, подводку инженерных систем

Если этого не сделать, придется впоследствии долбить бетон. А это для фундамента большое зло, ведь нарушается целостность монолита. Так что все хорошо продумайте: переделывать не будет возможности.

Заливка бетона

Бетон не просто заливают. Его еще и вибрируют. Без этого процесса добиться однородности и высокой прочности очень сложно. Потому обработка бетона фундамента вибратором может считаться обязательным процессом.

Если температура воздуха после заливки бетона находится в районе +20°C, то снимать опалубку можно через четыре дня. За это время бетон наберет примерно 50% от проектной прочности, чего достаточно для проведения следующих работ. Если температура была в районе +10°, ждать придется 10-14 дней. При более низких температурах, условия считаются зимними, и залитый бетон требует утепления или подогрева.

Все готово к заливке бетона: армопояс связан, опалубка выставлена и закреплена

Все готово к заливке бетона: армопояс связан, опалубка выставлена и закреплена (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

При всей своей привлекательности свайноростверковые фундаменты имеют недостатки:

Свайный фундамент с ростверком. Обвязка фундамента из винтовых свай

Статья рассказывает о принципах устройства свайного фундамента с ростверком, а также о вариантах обвязки фундамента из винтовых свай. Больше информации о других этапах строительства свайно-винтового основания в разделе «Стадии строительства».

Содержание статьи:

Ростверк – это конструктивный элемент, который позволяет распределить нагрузки от строения на свайные конструкции.

Для обвязки фундамента из винтовых свай могут использоваться высокий и низкий ростверки.

1. Свайный фундамент с высоким ростверком

Высокий ростверк – это балка, объединяющая головы свай и перераспределяющая на них нагрузку от вышерасположенных конструкций, тогда как ее подошва располагается выше поверхности грунта.

Чем больше расстояние между сваями, тем больше должна быть прочность сечения применяемой балки.

В качестве балки могут использоваться брус, бревно, швеллер, двутавр.

1.1. Обвязка свайно-винтового фундамента брусом или бревном

Обвязочный брус (рис. 1) используется при строительстве деревянных, каркасных строений.

Обвязка брусом

Рисунок 1

Наиболее распространенные варианты сечения бруса:

  • 150х150 при шаге между сваями 2500-2700 мм;
  • 200х200 мм при шаге между сваями 3000 мм.

Крепление к оголовку осуществляется с использованием шпилечного соединения.

Так как на металлических поверхностях может образовываться конденсат, рекомендуется укладывать гидроизоляционную прокладку между опорной площадкой (оголовком) и деревянной конструкцией.

Бревно (рис. 2). Этот вариант лучше работает на изгиб, так как волокна необработанной древесины сохраняют свою целостность. Оцилиндрованное бревно имеет больший прогиб по отношению к необработанному дереву.

Обвязка бревном

Рисунок 2

Первый венец бревенчатого строения допускается укладывать прямо на оголовок. Если фундамент выполнен в виде ленточного из бетона, то его стоит делать из дуба или лиственницы, так как это позволит увеличить срок службы конструкции. В случае со свайно-винтовым основанием от этих мер можно отказаться, если высота ростверка составит не менее 500 мм от уровня земли.

Обвязка брусом/бревном – самый экономичный и быстро реализуемый способ устройства ростверка. Чтобы обвязка имела один уровень, оголовки свай должны быть расположены на одной отметке. В ином случае выравнивание выполняется выпиливанием части сечения бруса/бревна.

Стыковка бруса/бревна (рис. 3). Для соединения в узлах пропорционально каждому из брусков сверху и снизу выполняются распилы, брус/бревно складывается под прямым углом. Стыки должны быть обработаны специальными растворами, защищающими от гниения, проложены джутом.

Стыковка бруса бревна

Рисунок 3

Использование антисептиков для всего бруса/бревна обязательно только для случаев опирания на бетонные ленточные фундаменты. При строительстве на винтовых сваях эта процедура носит рекомендательный характер, но только если высота ростверка составляет не менее 500 мм от уровня земли.

1.2. Обвязка свайно-винтового фундамента швеллером или двутавром

Конструктивное решение металлического ростверка определяется в зависимости от нагрузок на фундамент.

Обвязка выполняется как вручную, так и с привлечением специальной техники (в зависимости от типоразмера швеллера/двутавра).

Швеллер (рис. 4-7). Укладывается плашмя или на ребро. Вариант ребром лучше работает на изгиб, но из-за возникающего момента кручения, в этом случае лучше использовать спаренный швеллер или двутавр (рис. 8).

Обвязка швеллером

Рисунок 4

Обвязка швеллером вар. 2

Рисунок 5

Обвязка швеллером вар. 3

Рисунок 6

Обвязка швеллером вар. 4

Рисунок 7

Если швеллер укладывается плашмя (полками вниз), то при шаге свай более 2 м, в большинстве случаев он прогибается даже под собственным весом, поэтому при выборе этого варианта расстояние между сваями стоит проектировать менее 2 м.

Обвязка двутавром

Рисунок 8

В обоих случаях (швеллер или двутавр) соединение элементов конструкции выполняется с использованием сварки.

Достаточная толщина сортового проката (от 5 мм), а также подверженность этой части конструкции только атмосферной коррозии позволят обеспечить соответствие срока ее службы требованиям ГОСТ 27751-2014 «Межгосударственный стандарт. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения», даже без выполнения дополнительной антикоррозионной защиты. Тем не менее, после завершения сварных работ конструкции (хотя бы из соображений эстетики) стоит обработать антикоррозийным составом.

2. Фундамент из винтовых свай с низким ростверком

Низкий ростверк (рис. 9) – это распределительная балка, объединяющая головы свай и перераспределяющая на них нагрузку от вышерасположенных конструкций, а ее подошва располагается на поверхности грунта либо ниже.

Низкий жб ростверк

Рисунок 9

Нагрузка распределяется не только по сваям, но и на грунт.

Для этого вида ростверка актуальны все требования, предъявляемые к бетонным фундаментам в части устройства гидроизоляции и использования антисептиков (для деревянных и каркасно-щитовых сооружений).

Высота железобетонного ростверка определяется расчетом согласно СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения». Армирование производится стержнями или плоскими сетками, как правило, из арматуры А-III (А400). Применяется бетон с классом прочности В15 или В20.

Еще один возможный вариант – плита на винтовых сваях (подробнее «Монолитная плита на винтовых сваях»).

Все об устройстве свайно-винтового фундамента

Рассказываем, как правильно выбрать, завинтить сваи и не допустить ошибок при устройстве ростверка, чтобы свайно-винтовой фундамент прослужил долго.

Все об устройстве свайно-винтового фундамента

Винтовые сваи, едва появившись на рынке, сразу хорошо зарекомендовали себя в качестве опор для компактных построек и пристроек. Терраса, возведённая на таких сваях, не начинала путешествие в сторону от дома, баня или сарай не заваливались на сторону спустя год-два, а стояли так, как их поставили. В последние 7-8 лет винтовые сваи стали довольно широко применять при строительстве каркасных домов — как небольших «модульников», так и коттеджей площадью 100-150 м 2 . Сегодня на таких фундаментах возводят также брусовые и бревенчатые и даже пеноблочные дома.

Конструктивные особенности

Винтовая свая состоит из ствола (как правило, стальной трубы) и нижней лопасти, которая обеспечивает завинчивание в грунт и при этом увеличивает несущую способность сваи. Согласно СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты», винтовые сваи подразделяются на узколопастные (с соотношением d/D = 0,6–0,8, где d — диаметр ствола сваи, а D — диаметр лопасти) и широколопастные (d/D < 0,6). Первые предназначены для устройства фундаментов на плотных глинах и крупнообломочных грунтах, вторые могут применяться на любых других грунтах. На практике узколопастные многовитковые сваи также оптимальны для установки столбов, не оказывающих значительной сжимающей нагрузки на грунт (заборы, перголы, лёгкие навесы).

Не так давно на рынке появились винтовые сваи новой разновидности. Тело такой сваи изготовлено из высокомарочного бетона с добавлением фиброволокна и усилено мощным арматурным каркасом. По форме она относится к узколопастным многовитковым. Завинчивают такую сваю вручную или машинным способом, используя специальный ключ из термоупроченной стальной трубы квадратного сечения, который вставляют в ствол на всю его высоту (благодаря этому свая не разрушается при возрастании крутящего момента). Заявленный срок службы бетонной сваи — 100 лет, а стоит она не дороже стальной оцинкованной.

В последние годы стала популярной технология реконструкции старых фундаментов с помощью винтовых свай, которые завинчивают как можно ближе к стенам.

Преимущества свайно-винтового фундамента

Винтовые сваи позволяют возвести фундамент всего за несколько дней, притом он сразу может воспринять нагрузку от здания и не боится сил морозного пучения.

В отличие от мелкозаглублённой ленты и столбов, свайно-винтовой фундамент на пучинистых грунтах не совершает сезонных «прыжков» вверхвниз.

Несущая способность винтовых свай не ниже (обычно даже выше), чем забивных и буровых, а выигрыш во времени составляет не менее месяца. При этом винтовые сваи обходятся на 50-70 % дешевле забивных и на 20-30 % — буровых, а если сравнивать с плитным фундаментом, то экономия составляет не менее 80 %.

Однако наряду со сторонниками у винтовых свай есть и противники, которые считают конструкцию недостаточно долговечной и приводят примеры (которых, к сожалению, довольно много) неграмотного изготовления и монтажа свай. Эти примеры мы также рассмотрим в статье.

Критерии выбора винтовых свай

Винтовые сваи выпускает несколько десятков предприятий, среди которых есть и крупные заводы, и совсем небольшие мастерские. Единой технологии производства и специализированного стандарта на эти изделия не существует, в итоге продукция сильно различается и по цене, и по качеству. Приведём основные параметры, на которые следует обратить внимание при выборе свай.

Марка и толщина стали

Чаще всего встречаются сваи из стали Ст3 — не слишком твёрдой и легко поддающейся коррозии, зато самой дешёвой.

Более надёжны сваи из высококачественной стали (марок 20, 25, 30 и др.) — здесь достаточно толщины 4–5 мм при условии хорошей антикоррозионной защиты. Сваи из нержавеющей стали рассчитаны на службу в течение 60 и более лет, но в силу очень высокой цены их применение оправдывает себя лишь тогда, когда на первом месте стоит скорость строительства, — в остальных случаях оказывается выгоднее железобетонный фундамент.

Способ защиты от коррозии

Дешевле всего стоят сваи с односторонней защитой битумным лаком или битумной мастикой — это покрытие часто наносят прямо на объекте перед монтажом конструкции. И конечно, оно в большинстве случаев сдирается о содержащуюся в грунте гальку при завинчивании сваи. Винтовые сваи отлично подходят для строительства фундаментов на склонах, но при высоте стволов свай над землёй более 1 м их нужно укреплять металлическими подкосам.Современное полимерное покрытие (например, на основе эпоксидной смолы) защищает металл в течение 10-15 лет — теоретически на это время должен увеличиться срок службы сваи. Полимерный слой довольно прочен, но и он может быть повреждён при прохождении сваи сквозь крупнозернистый песок и гравий (хотя эксперименты обычно показывают его хорошую сохранность). Наиболее долговечны (если не брать в расчёт нержавейку) горячеоцинкованные сваи с двусторонним порошковым покрытием.

Устройство свайно-винтового фундамента с ростверком

Свайно-винтовой фундамент террасы на водоеме

Свайно-винтовой фундамент террасы на водоеме

Бетонный ростверк на винтовых сваях считается наиболее надежной конструкцией, которая способствует равномерной передаче нагрузки от домостроения на плотные слои грунта. Возвести такой тип фундамента можно за короткое время, даже не имея опыта работы в строительстве. Предварительно нужно правильно рассчитать все несущие нагрузки, изучить технологию выполнения работ и подобрать наиболее подходящие материалы.

Сферы применения

Винтовой фундамент с ростверком способен выдерживать более значительные нагрузки по сравнению с основаниями без использования обвязки.

Сначала такой тип применялся при строительстве военных объектов за счет того, что обходился довольно дешево и отличался быстрыми сроками возведения. При необходимости можно было использовать сваи повторно для других построек.

С развитием строительных технологий все более широко применяют свайные основания с ростверком в индивидуальном строительстве для домов небольшой этажности.

  • на строительных участках, расположенных на склонах, имеющих перепад по высоте, за счет монтажа свай различной длины выставляется горизонтальный уровень для монтажа обвязки;
  • при строительстве домов из легких материалов: пенобетона,газобетона, каркасных построек целесообразно использовать свайно-ростверковый фундамент;
  • при близком расположении подземных источников к уровню земли такой вид основания незаменим;
  • на участках с нестабильной почвой, с обводненными участками, на плывунах.

В северных районах в мерзлом и вечномерзлом грунте ленточный фундамент заложить не получится, поэтому на выручку приходит технология возведения основания с ростверком на винтовых сваях.

Ростверк для каркасного дома

Ростверк для каркасного дома

Для чего нужен ростверк

Ростверк делает конструкцию более прочной и устойчивой к различным нагрузкам. Он соединяет между собой сваи и способствует равномерной передаче нагрузки от дома через опоры на грунт.

Домостроение в разных участках имеет различный вес. Это зависит от использования строительных материалов и расстановки мебели. В зоне, где расположены колонны, камин, ванна или бассейн нагрузка будет более значительной. Из-за этого постройка со временем может давать неравномерную усадку. Появляются трещины, и нарушается целостность стен и других элементов здания.

Обвязка принимает на себя нагрузку и при соблюдении технологии монтажа равномерно распределяет ее на сваи.

Перед началом строительных работ нужно просчитать все параметры и выяснить, какой тип фундамента будет наиболее подходящим.

Не всегда свф является лучшим вариантом. Для многоэтажных домов выбирают ленточный или плитный фундамент. На скальных грунтах заглубление свай будет невозможным, они не смогут пробить почву такого типа.

На участках с наличием слоев почвы с различными характеристиками невозможно точно просчитать несущую нагрузку, которую сможет выдержать опора.

Металлический ростверк

Металлический ростверк

Виды ростверков

Обвязка свай может иметь различную конструкцию и выполняться из разных материалов. Чаще всего применяют металлический швеллер и двутавровые балки или деревянный брус. Выбор материала зависит от массы домостроения, его характеристик и назначения, а так же от геологических особенностей местности.

При строительстве легких построек достаточно выполнить обвязку свай брусом. Для деревянных домов роль ростверка может выполнять первый венец стен. Древесину крепят на сваю при помощи закладных шпилек. Конструкцию нужно изолировать от воздействия влаги с помощью рулонных материалов или мастик, производимых на основе битума.

Для строительства домов, имеющих значительный вес, более подходящим вариантом будет монтаж металлического ростверка. Элементы обвязки соединяют между собой при помощи сварки, для повышения прочности стягивают болтами.

Бетонная обвязка способна выдерживать значительную нагрузку при условии использования качественного бетона, но она нагружает фундамент. Для такого ростверка понадобятся более мощные опоры. Обязательным условием является монтаж армированного каркаса. Цементно-песчаный раствор заливают в предварительно изготовленную опалубку, стенки которой должны быть укреплены подпорками.

По расположению относительно уровня земли ростверки подразделяются:

  • Висячие над уровнем грунта конструкции устраиваются на высоких опорах. Целесообразно монтировать такой тип основания на участках с близким расположением подземных источников.
  • Наземные строятся по уровню земли. Под обвязкой обязательно насыпают песчаную подушку.
  • Заглубленные располагаются ниже уровня поверхности земли, являются разновидностью ленточного основания. Такой тип характерен тем, что нагрузка передается не только на опоры, а сразу на грунт.

Существует технология монтажа фундамента с установкой свайных кустов. Под местами с наибольшей нагрузкой несколько опор устанавливают рядом друг с другом. Они как бы образуют куст, благодаря такому расположению способны выдерживать нагрузку от камина, колонн, промышленных конструкций. В верхней части сваи соединяют между собой металлической обвязкой.

Монтаж свайно-ростверкового фундамента

Сваи для фундамента подбирают в зависимости от геологических, климатических условий, вида почвы и веса дома. Они изготавливаются из древесины, бетона, металла, или с комбинированием этих материалов.

На этапе создания проекта нужно рассчитать все допустимые нагрузки и определиться с выбором материалов.

Монолитная обвязка из бетона

Монолитная обвязка из бетона

Монтаж бетонного ростверка

Бетонная обвязка подлежит обязательному армированию. Нужно предусмотреть, чтобы из свай, заглубленных в грунт, выступала арматура (2-3 стержня в каждой). Концы металлических прутьев крепят между собой проволокой, которую продевают в предварительно просверленные отверстия в свае.

  1. Опалубку монтируют такой же ширины, как будущие стены дома. По высоте конструкция должна соответствовать длине цоколя. Дно формы должно располагаться на таком уровне, чтобы после заливки цементно-песчаным раствором оголовки опор находились внутри бетонного ростверка.
  2. Насыпают в опалубку песок, слоем 150-200 мм, хорошо его уплотняют.
  3. Устраивают гидроизоляцию.
  4. Выполняют армирование двумя продольными рядами прутьев, скрепляют их между собой вертикальными перемычками.
  5. Заливку бетоном выполняют с таким расчетом, чтобы раствор не вытекал из опалубки. С помощью штыкования или вибратора хорошо уплотняют цементную массу. Следят, чтобы внутри не осталось пустот и пузырьков воздуха.
  6. Накрывают ростверк полиэтиленовой пленкой, регулярно смачивают. Это делается для того, чтобы конструкция не растрескалась при высыхании. После полного высыхания обвязки можно демонтировать опалубку.

При монтаже ростверка из металла, двутавровую балку, швеллер срезают с помощью болгарки под углом 45 градусов, сваривают элементы между собой двойным швом, для большей прочности стягивают болтами.

При устройстве ростверка из древесины к голове сваи приваривают плоский металлический квадрат, а уже к нему крепят брус. Укладывают гидроизоляционный слой. Монтируют обвязку.

Для каркасного строительства достаточно монтировать ростверк из бруса.

При строительстве дома из более тяжелых материалов применяют металлический ростверк из двутавровой балки или швеллера.

Как построить ростверк для фундамента на винтовых сваях можно посмотреть на видео:

При монтаже ростверка для свайного фундамента нужно правильно подобрать материалы и четко выполнять все этапы технологического процесса. Если все сделано правильно, дом простоит более 50 лет. При необходимости замены отдельного элемента ремонт легко выполнить своими руками.

Особенности установки свайных фундаментов с ростверком

Часто строители используют специальные несущие конструкции, которые устанавливаются на верхнюю часть свайного основания. Именно на эту конструкцию ложится распределение нагрузки от несущих стен и перекрытий зданий.

Это ростверк, который часто делают из бетонных балок с дополнительным армированием конструкции. Большинство зданий как раз и строится на фундаментах с ростверком, т.к. такая конструкция позволяет выдерживать большие нагрузки, а поэтому позволяет строить здания в несколько этажей или из тяжелых строительных материалов.

Винтовой свайный фундамент с ростверком: устройство

Винтовой фундамент с бетонным ростверком.

Применение бетонного ростверка

Ростверк – это комбинированное основание, которое изначально предусматривало соединение деревянных брусьев и решеток, на которые затем устанавливался помост. В большинстве случаев ростверк использовали при строительстве зданий на влажных почвах или около воды. Сейчас такие конструкции также используются, но производятся не из дерева, а совсем из других строительных материалов.

Свайные фундаменты часто используют в случае наличия сложного ландшафта строительной площадки, сыпучих или влажных грунтов около поверхности, а также если присутствует уклон почвы в одну сторону. Бетонный ростверк считается самым надежным и экономичным видом основания для дома. Пользуется популярностью среди строителей загородных домов.

Схема сопряжения голов свай с ростверком

Схема сопряжения голов свай с ростверком.

Чтобы лучше понять, что собой являет ростверк, стоит вспомнить конструкцию основания загородных домов. Их фундаменты делаются на свайном основании, жестко соединяются между собой металлическими швеллерами. Вот именно такой швеллер, который соединяет все сваи в единое целое и принимает на себя равномерную нагрузку, и считается обычным ростверком.

Основные типы винтовых и свайных ростверков

  • Ростверк с деревянным основанием. Используется при строительстве небольших зданий, где предусмотрены небольшие нагрузки на фундамент. В некоторых случаях половину обвязки делают из бревен, а вторую — из бетонных балок. Соединяют с оголовками свай анкерами или шпильками. В таком основании обязательно предусматривается гидроизоляция.
  • Ростверк из металла. Устройства основания выглядит следующим образом: в конструкции используется металлическая соединительная арматура или швеллера для соединения свай. Используется для более тяжелых зданий в несколько этажей. Соединение нужно сделать строго по схеме расположения несущих стен, а толщина арматуры подбирается в каждом конкретном случае индивидуально, но мощный металл рекомендуется использовать для усиления основных осей нагрузки. Все соединения делают сваркой и дополнительно применяют болтовое соединение, тогда снижается шанс появления разрывов в основании и нагрузка будет равномерно распределена по всему фундаменту.
  • Свайный куст. В устройстве этого основания предусмотрено использование сразу нескольких близлежащих свай одновременно, которые затем скрепляются сверху между собой. Готовый строительный свайный блок погружается в грунт рядом с другим. Такое устройство фундамента подразумевает распределение точечной нагрузки от несущих конструкций зданий. Часто встречается такой тип при строительстве телевышек, радиомачт и других высоких и компактных построек.
  • Железобетонный ростверк. Это основной тип фундамента, используется практически везде, отличается высокой прочностью конструкции и надежностью основания. Учитывая, что бетонные плиты стоят недорого, то такое основание пользуется популярностью. Его можно использовать при строительстве винтовых фундаментов на неровных песчаных площадках. Конструктивно между ростверком и грунтом всегда остается компенсационный зазор, который защищает опоры от разрыва в результате вспучивания грунта.
  • Ростверки мелкого заложения. В отличие от навесных бетонных фундаментов, такие конструкции распределяют нагрузку не только по верхушке свай, но и на основание. Используются при строительстве массивных высотных зданий без потери устойчивости и просадки по единичным плоскостям.

ustanovka-vintovyh-svay-rostverk

Правила монтажа винтового фундамента с ростверком

Сначала нужно покрыть металлический швеллер антикоррозийным составом. Если используется деревянная опалубка, тогда между металлом и деревом кладется прокладка, которая не позволяет материалам контактировать между собой. Затем по четкому расчету нужно установить винтовые сваи.

В строительстве рекомендуется использовать сразу различные виды свай, т.к. в таких случаях достигается большая надежность конструкции в целом. Самым популярным на данный момент считается железобетонный ростверк. Для его строительства нужно иметь на строительной площадке винтовые сваи, готовую стальную арматуру, проволоку, бетон и доски для опалубки.

На ввинченные сваи вяжется арматура с конкретным шагом, который рассчитывается в каждом случае индивидуально. Но арматура всегда укладывается равномерно, обвязка делается по всей длине основания. Обвязку свай арматурой нужно выполнять строго по существующей технологии, не нарушая правила строительства свайных винтовых фундаментов с ростверками.

Выполняя армирование каркаса ростверка, арматура вводится внутрь сваи. А хлысты тщательно перевязываются между собой. Это делается для того, чтобы достичь максимальной прочности конструкции в целом, воспрепятствовать возникновению трещин внутри бетонного монолита.

Заливка фундамента с ростверком бетоном

После формирования арматурного пояса нужно установить деревянную опалубку. Ставится она вся за раз и на необходимый уровень по высоте, а верхняя кромка опалубки – это максимальный по высоте уровень для заливки бетона.

На внутреннюю часть трубы винтовой сваи устанавливается арматурный жгут в несколько слоев и закрепляется с помощью проволоки с поперечными закладными. При монтаже опалубки нужно помнить, что уровень бетонного основания должен быть выше, чем верхняя кромка винтовой сваи.

Сваи всегда должны быть внутри бетонного монолита. Во время заливки бетона сначала заполняется внутренняя часть винтовой сваи. При этом выполняется провибровка заливки с помощью труб. Это делается для того, чтобы устранить пустоты. Потом уже заполняется сама опалубка.

Ссылка на основную публикацию