Бетонные винтовые сваи – как правильно использовать

Основные характеристики бетонных винтовых свай для фундамента

Железобетонные винтовые сваи – относительно новый вид фундамента, который уже успел завоевать доверие среди профессиональных строителей.

Такие опоры отличаются скоростью монтажа, возможностью проводить работы вручную, а также неограниченным сроком службы.

Поговорим в статье о конструкции, технических характеристиках, для каких ситуаций подходят и какова их стоимость.

Конструкция

Внешне бетонная винтовая свая напоминает многовитковый геошуруп, но отличаются конструкционными особенностями.

Элементы конструкции:

1. Арматурный каркас, который является основой конструкции.
2. Тело сваи, состоящее из бетона, армированного фиброволокном.
3. Бетонные винтовые лопасти, обеспечивающие сцепление с грунтом и несущую способность сваи.
4. Конусообразный металлический наконечник.
5. Универсальная верхняя часть сваи с технологическим отверстием, которое позволяет использовать различные редукторы для погружения столба в грунт.

На верхней части сваи имеются выступающие прутья, которые используются для вязки арматуры. Верхушка опоры также может быть подрезана и закрыта металлическим оголовком.

Технические характеристики

Перед покупкой несущих элементов для устройства фундамента, необходимо знать их технические характеристики, чтобы правильно выбрать количество железобетонных винтовых опор.

Качественные параметры одного изделия:

1. Длина опор – от 1 до 4 метров.
2. Диаметр – 152 мм.
3. Вес – от 30 до 200 кг.
4. Марка прочности бетона – от М400 (В30) до М500 (В40).
5. Несущая способность: от 3,5 т (в глине), 5 т (в суглинке), более 6 т (в песке).

Сфера применения

Винтовые железобетонные сваи применяются в частном домостроении под такие планируемые сооружения, как:

• жилые, дачные дома;
• бани, хозпостройки, беседки, ограждения.

Технология используется для строительства промышленных объектов:

• вышек сотовой связи;
• линий электропередач;
• ангаров и павильонов;
• защитных ограждений и щитов;
• складов и не только.

Доступность метода устройства винтовых бетонных столбов позволяет использовать опорные элементы под тяжелые рекламные и декоративные конструкции.

Винтовые опоры также могут служить нижним элементом под плитные и монолитные ленты для свайно-ростверкового фундамента.

Плюсы и минусы

Железобетонные сваи, усложненные винтовыми лопастями, обладают всеми преимуществами традиционных металлических геошурупов и отличаются надежностью высокопрочного бетона.

Достоинства опор:

1. Коррозионная стойкость бетона.
2. Армированный каркас исключает деформацию или поломку конструкции при монтаже и эксплуатации.
3. Увеличенная несущая способность (до 50 тонн) выдержит постройку из тяжелых материалов.
4. Могут быть применены для большинства типов грунта, кроме скалистых участков, а также почв, содержащих включения твердых минеральных пород.
5. Нивелируют высоту сооружения на склонах и площадках со сложным рельефом.
6. Технология не предусматривает земляные работы: не требуется снимать верхний слой грунта и уплотнять поверхность участка.
7. Монтаж можно проводить как механическим, так и ручным способом.
8. Строительные работы могут проводиться в любое время года.
9. Скорость установки от одного дня.
10. Сваи могут быть извлечены в любое время и повторно использованы, что также обуславливает ремонтопригодность фундамента.
11. Срок службы от 100 лет.

Недостатки технологии:

1. Подверженность воздействию сил морозного пучения. Это предопределяет необходимость проведения геологических изысканий на участке для оценки особенностей грунта, чтобы правильно выбрать глубину для опор.
2. Трудности в строительстве подземных помещений, в том числе подвалов и цокольных этажей. На практике можно задействовать пространство между опорами, но работы будут сопровождаться значительными трудовыми и финансовыми затратами.
3. Отсутствие возможности провести гидроизоляцию фундамента.
4. Из-за большего веса монтаж железобетонных свай обойдется собственнику дороже в сравнении металлическими конструкциями.
5. Бетонные сваи сложно завести в грунт на одном уровне, поэтому верхнюю часть обычно обрезают или наращивают до нужной высоты.
6. Скудное предложение на рынке бетонных винтовых опор из-за того, что технология появилась ни так давно.

Главное преимущественное отличие железобетонных свай от металлических заключается в меньшей подверженности материала разрушающему действию почвенной влаги.

Производители заявляют о полном отсутствии разрушения за счет гидрофобных добавок в состав бетонного раствора. Но на практике потребитель не сможет удостовериться в водонепроницаемости бетона, поэтому застройщику приходится рассчитывать на добросовестность поставщика.

Невозможность реализовать внешнюю гидроизоляцию фундамента для исключения рисков – основной недостаток технологии.

Этапы производства конструкций из бетона

Производство винтовых бетонных свай – технологически сложный процесс, который требует наличия специального оборудования.

Процесс изготовления винтовых свай из бетона делят на следующие этапы:

1. Монтаж арматурного каркаса.
2. Устройство арматуры в резиновой опалубке, которая выполняет функцию формы.
3. Заполнение опалубки бетонным раствором (М400 – 500) с добавлением гидрофобных составов. Смесь поддается под давлением. Мероприятие реализуется с применением виброоборудования для исключения пузырьков воздуха из состава смеси.
4. Сушение заготовки в прогревочной камере в течение 10 часов. За это время смесь застывает на 50%.
5. Доводка до твердой консистенции в сушильной камере при определенном температурном режиме в течение 7 суток.

Средняя стоимость

К факторам ценообразования для такого вида опор следует отнести:

• геометрию и конфигурацию сваи;
• качество использованного бетона и арматуры;
• наличие гидрофобных добавок в растворе.

Цены на железобетонные винтовые сваи начинаются от 3500 рублей, что несколько дороже, чем традиционные металлические геошурупы. При этом бетонные изделия дешевле стальных столбов, защищенных от коррозии горячей оцинковкой.

Опоры с другими типами защитного покрытия значительной уступают железобетонным конструкциям по сроку службы.

Эксперты не рекомендуют экономить на покупке дешевых опор, чтобы минимизировать риск преждевременного разрушения фундамента. Недобросовестные производители с целью снижения себестоимости товара могут использовать низкие марки бетона или слишком тонкую арматуру, а также не соблюдать технологию.

Полезное видео

Дополнительная информация по теме статьи в видео:

Заключение

Перед тем, как выбрать тип фундамента, эксперты советуют оценить все его преимущества, особенности и ограничения. Применение железобетонных конструкции – молодая и прогрессивная технология, которая вобрала в себя преобладающую часть преимуществ традиционных винтовых опор из стали.

Высокие технические характеристики и низкая стоимость бетонных свай делают их не только надежным, но и экономически выгодным типом фундамента. Производители гарантируют, что на протяжении ни менее 100 лет с такими опорами ничего случится.

Бетонные винтовые сваи

Одним из последних новшеств в современном строительстве является использование бетонные винтовые сваи для возведения фундаментов под различные конструкции. Долговечные, прочные, обладающие высокой несущей способностью такие опоры позволяют возводить надежные и достаточно дешевые основания под различные заборы, здания из кирпича, пенобетона, бруса. Лишенные многих недостатков металлических аналогов такие сваи становятся очень популярными как в частном малоэтажном домостроении, так и в возведении высоких и тяжелых построек. О том, что собой представляют такие сваи, какую конструкцию имеют, где применяются, как изготавливаются и как монтируются и пойдет речь в данной статье.

Конструкция

Самые распространенные бетонные винтовые сваи состоит из следующих элементов:

• Тело (ствол) – центральная часть сваи, имеющая круглое поперечное сечение. В торце верхней части ствола выполнено прямоугольное или квадратное гнездо для специального ключа, используемого при ручном закручивании опоры.
• Винтовая лопасть – многовитковая рабочая часть опоры расположенная в ее нижней части. Эта часть сваи позволяет ей при закручивании преодолевать плотные слои почвы, обеспечивает надежное сцепление опоры с грунтом, придавая ей высокую несущую способность.
• Острый металлический наконечник — направляющая опоры, позволяющая сохранять ей вертикальное положение при вкручивании в грунт.

Внутри тела опоры расположен цилиндрический арматурный каркас и профильная труба квадратного или прямоугольного сечения. Эти элементы предают свае жесткость и прочность на излом.

Основные характеристики

Бетонные винтовые сваи различных производителей обладают следующими техническими характеристиками:

• диаметр тела – от 100 до 152 мм;
• длина опоры – от 1000 до 4000 мм;
• материал сваи – бетон марки М500 с гидрофобными добавками;
• количество витков винтовой лопасти — от 2 до 8-10;
• несущая способность опоры – от 3,5-5,0 тонн (в глине и суглинке) до 6-10 тонн (в песке и супеси);
• вес – от 30-50 до 180-200кг.

Сфера применения

Бетонная винтовая свая – универсальная опора для фундамента, широко применяемая в следующих сферах:

• Частное малоэтажное загородное домостроение – строительство коттеджей, деревянных дачных домиков, бань, летних кухонь,веранд,беседок.
• Возведение ленточных и монолитных (плитных) оснований на участках со сложным рельефом.
• Строительство промышленных объектов – арочных ангаров, складов, теплиц, линий электропередач, вышек сотовой связи.
• Монтаж фундаментов для заборов, различных ограждений, рекламных и декоративных конструкций (рекламных щитов, билболордов, мачт флагштоков).
• Строительство сельскохозяйственных объектов – зерноскладов, молочно-товарных ферм, сушильных комплексов.
• Монтаж свайных фундаментов пирсов, причалов, набережных.

Также винтовые опоры широко применяются при реконструкции утративших свою несущую способность старых оснований – бетонные сваи данного вида благодаря простому и быстрому монтажу позволяют усилить или полностью заменить старый фундамент новым, более надежным, устойчивым и прочным.

Преимущества бетонных винтовых свай

Основными преимуществами винтовой бетонной сваи перед аналогами из металла являются следующие ее особенности:

• Долговечность – срок службы винтовой опоры составляет 80-100 лет.
• Устойчивость к коррозии – на покрытые слоем гидрофобного бетона металлические элементы опоры почвенный раствор (находящаяся в почвенных капиллярах влага с растворенными в ней минеральными веществами) не оказывает никакого влияния, не вызывая тем самым образование и развитие очагов коррозии.
• Высокая несущая способность – винтовая опора из бетона способна выдерживать вес до 10-12 тонн.
• Использование для возведения фундаментов на различных грунтах.
• Быстрота и всесезонность монтажа – винтовой фундамент из бетонных опор монтируется за 1-2 дня. При этом монтажные работы могут производиться, как в теплое время года, так и зимой.
• Доступная цена – стоимость таких свай значительно ниже, чем металлических оцинкованных аналогов.
• Возможность возведения стен сразу же после монтажа свайного фундамента.

Этапы производства бетонных винтовых свай

Процесс изготовления бетонных винтовых опор состоит из следующих этапов:

• Изготовление цилиндрического арматурного каркаса из рифлёных прутов диаметром 6-8 мм;
• Закладка арматурного каркаса и профильной трубы в сделанную из плотной резины форму-опалубку;
• Приготовление бетонного раствора из цемента марки М500, строительного речного песка, щебня фракции 5-20 мм в пропорции 1:2:3.
• Заливка бетона в форму-опалубку с обязательным уплотнением на вибростоле – производится это для удаления из смеси пузырьков воздуха, которые при затвердении бетона превращаются в полости, уменьшающие прочность и надежность сваи. При добавлении специального пластификатора раствор не подвергают уплотнению.
• Термическая обработка форм-опалубок с раствором в специальной прогревочной камере в течение 10 часов. За это время заготовка набирает порядка 50 % своей прочности.
• Набор заготовкой полной прочности в прогревочной камере в течение 6-7 суток.

На завершающем этапе, после выемки готовой опоры из формы-опалубки производиться визуальный контроль качества.

Наглядно посмотреть процесс производства данных опор можно в следующем видео:

Монтаж фундамента на винтовых бетонных сваях

Процесс монтажа свайного фундамента на винтовых бетонных опорах включает в себя проведение инженерно-геологического изыскания, составление проекта, расчет необходимого количества материалов, монтаж свайного поля согласно проектной документации.

Проведение инженерно-геологические изыскания

Инженерно-геологическое изыскание включает в себя следующие мероприятия:

• Бурение скважин с отбором почвенных проб и описанием проходимых грунтов.
• Проведение лабораторных исследования физико-механических свойств грунтов, подземных вод.
• Статическое и динамическое зондирование грунтов.
• Испытания грунтов динамическими и статическими нагрузками.
• Монтаж в грунтах эталонных либо же натурных опор.
• Исследовательские работы по определению влияния монтажа свайного фундамента на окружающую среду и на находящиеся вблизи будущего здания сооружения и конструкции.

Составление проекта

На основе произведенных инженерно-геологических изысканий специализированной организацией производится составление проекта содержащего следующую информацию:

• план фундамента (свайное поле);
• спецификация элементов фундамента (свай) с указанием их марок и количества;
• привязка фундамента к местности;
• глубина вкручивания свай;
• вид используемого для обвязки свай ростверка.

Проект также содержит подписи исполнителя (инженера проектной организации) и заказчика.

Рисунок 3. Проект свайного фундамента на бетонных винтовых опорах

Монтаж свайного поля

Процесс монтажа винтовых опор из бетона включает в себя следующие операции:

1. Бурение лидерного (направляющего) отверстия на глубину равную половине длины опоры – для данной операции используют ручной мотобур со шнеком необходимого диаметра.
2. Вкручивание винтовой опоры вручную специальным ключом или с помощью гидравлического сваекрута.
3. Засыпка лидерного отверстия грунтом – заполнять полость вокруг сваи можно как извлеченной при бурении лидерки почвой, так и непучинистым грунтом (речным песком или рыхлой супесью).
4. Обрезка свай по одному уровню при помощи мощного бензореза с алмазным диском по бетону.

При монтаже фундамента из данного вида опор может возникнуть вопрос: нужно ли заливать во вкрученные винтовые сваи бетон? Ответ на него однозначен — заливка внутрь винтовых свай бетона нецелесообразна по нескольким причинам.

Во-первых, залитый в сваю бетон не существенно увеличивает ее прочность и жесткость. Во-вторых, все металлические элементы опоры надежно защищены бетонной толщей от воздействия влаги и в дополнительной защите как в случае со стальными аналогами они не нуждаются. И наконец подобная заливка хоть незначительно, но все же увеличивает вес и без того тяжелых в переноске и транспортировке опор.

Более наглядно увидеть, как происходит описанный выше процесс можно в следующем видео:

Чем грозит неправильный расчет свайного поля

Ошибки при проектировании свайного поля – не соблюдение расстояния между опорами, глубины вкручивания – может привести к таким последствиям как:

• Чрезмерный расход опор.
• Неравномерная усадка различных частей свайного фундамента.
• Постепенное разрушение несущих стен, кровли.
• Повреждение коммуникаций (водопровода, канализации, газопровода) внутри задания.

Неправильно спроектированный и установленный бетонный фундамент на винтовых сваях в любом случае приведет к дополнительным расходам. И если при слишком частом расположении свай основание окажется хоть слишком дорогим, но при этом очень основательным, то при прочих ошибках фундамент будет ненадежным и непрочным, требующим реконструкции или демонтажа, с последующей установкой нового.

Основные производители

Основными производителями винтовых бетонных опор являются такие компании как:

• «Terravint»;
• «Винт Монолит».

Средняя стоимость

Стоимость винтовых бетонных свай у указанных выше производителей существенно различается:

• Компания «Terravint» предлагает 3 набора свай (7,15 и 25 штук) для бани, одноэтажного дачного дома, двухэтажного коттеджа за 18 900 ,39 600 и 63 750 рублей соответственно;
• У группы компаний «Винт Монолит» стоимость бетонных винтовых опор вместе с их монтажом колеблется о 2 800 до 6 400 рублей.

Таким образом, бетонный винтовой фундамент – это очень надежное, прочное, простое в монтаже основание, применяемое ка для небольшого жилого дома, дачи бани так и для большого ангара, склада, фермы. Установка составляющих такой фундамент бетонных опор производится почти по той же технологии что и аналогов из стали. Существенным отличием процесса монтажа данного фундамента от аналогичного на металлических опорах является то, что заполнение винтовых свай бетоном не производится. Такая операция незначительно увеличивает устойчивость и прочность опоры, не защищает профильную центральную трубу от коррозии, существенно усложняет процесс демонтажа сваи.

Как заполнять винтовые сваи — бетоном или сухой смесью?

Винтовые сваи заполняют бетоном во время монтажа. Но зачем? А чем заполнять сваи — бетонным раствором? Полусухой или сухой смесью? На эти вопросы мы и ответим в нашей статье!

Зачем заполнять винтовые сваи?

Многие полагают, что заполнение сваи необходимо для того, чтобы утяжелить конструкцию и придать тем самым дополнительную устойчивость при подвижках грунта. Однако это не так: винтовые сваи прочно вкручены ниже глубины промерзания в плотные слои грунта, поэтому и боковое, ни вертикальное давление не повлияет на устойчивость свайно-винтового фундамента.

Для повышения устойчивости и несущей способности фундамента используют металлическую обвязку: уголки, профильные трубы, швеллеры или двутавровые балки, которая связывает свайное поле, превращая его единую конструкцию.

Полость свай заполняют бетоном для того, чтобы влага не скапливалась на внутренних стенках, не вызывала коррозию и не разрывала сваю изнутри при замерзании.

Снаружи винтовые сваи защищены от коррозии только порошковой краской. Внутри сваи металл ничем не обработан, поэтому конденсат может нанести серьезный вред металлоконструкции и существенно снизить несущую способность фундамента.

Установленные винтовые сваи нельзя оставлять пустыми, их обязательно нужно бетонировать. Но чем заполнять сваи — жидким бетоном, полусухой или сухой смесью? Давайте разбираться.

Заполнение свай жидким бетоном

При заливке винтовых свай жидким бетоном образуется довольно много пустот — пузырьков воздуха. В этих пустотах также образовывается конденсат, который разрушает бетон, а затем — стенки трубы. Чтобы избавиться от пузырьков воздуха и сделать смесь однородной, сразу после заливки применяют строительный вибратор.

При вибрировании часть лишней воды, которая содержится растворе для текучести и удобоукладываемости, отслаивается (так называемое цементное молоко). Бо́льшая часть этой воды остается в свае.

Также стоит учитывать, что внутри сваи, закрытой сверху оголовком, бетон высыхает очень медленно. Если в обычной опалубке лишняя влага из бетона испаряется, то в закрытой свае влаге некуда деться. Бетон в полости трубы может высыхать в течение нескольких лет. Соответственно, он регулярно подвергается циклам замерзания/оттаивания

Заполнение винтовых свай полусухим бетоном

Полусухой раствор — с достаточным количеством воды — намного меньше расслаивается при обработке вибратором. Но таким раствором сложно заполнить трубу с малым диаметром (до 89 мм). Воздушных пустот образовывается значительно больше, по сравнению с жидким бетоном.

Полусухая смесь меньше боится расслоения, но при этом трудоемкость значительно увеличивается.

«Мокрая» заливка занимает много времени монтажа, необходимо отмывать инструменты (лопату, воронку). Со временем инструмент попросту выйдет из строя. Чтобы ускорить процесс заливки бетоном, то можно вызвать АБН, однако это дополнительные денежные траты.

Сухая засыпка винтовых свай

Сухая смесь в трубе остается в первоначальном состоянии очень долгое время. Цемент в трубе «вытягивает» влагу из воздуха, не позволяя образовываться конденсату на протяжении нескольких лет.

Плотность сухой засыпки значительно выше, по сравнению с жидкой, поэтому воздуха в трубе остается очень мало.

Кроме этого, для заполнения трубы сухой смеси не требуются дополнительные инструменты — смесь можно засыпать прямо из мешка.

Подведем итог

Итак, что мы узнали из статьи:

Винтовые сваи заполняют бетоном для того, чтобы увеличить несущую способность свай?

Нет! Заполнение полости свай необходимо для того, чтобы вытеснить воздух и защитить тем самым внутренние стенки трубы от коррозии. Для увеличения несущей способности свайного фундамента используют металлическую обвязку.

Чем заполнять полость винтовой сваи?

Жидкий бетон. В смеси образуются полости воздуха, в результате чего снижается способность защиты от образования влаги. При устранении воздушных пузырьков жидкий бетон расслаивается и образуется так называемое бетонное молоко. В закрытом пространстве бетон будет высыхать несколько лет. Также для заливки требуются дополнительные инструменты, такие как лопата и воронка, а иногда и тяжелая техника (АБН).

Полусухая смесь. Не пригодна для заполнения свай малого диаметра. Воздушных карманов образуется еще больше, чем у жидкого бетона. Очень трудозатратный процесс, в результате которого инструменты требуют регулярной очистки и в скором времени попросту выйдут из строя.

Сухая смесь. Плотность значительно выше, по сравнению с жидким бетоном и полусухой смесью, поэтому внутри трубы остается очень мало воздуха (кислорода). Цемент «вытягивает» из воздуха влагу, не позволяя конденсату образовываться на внутренних стенках. В герметичной свае смесь остается сухой в течение многих лет. Для засыпки внутрь трубы не требуются дополнительные инструменты. Основную функцию — вытеснить воздух (кислород) из трубы — и предотвратить образование конденсата на стенках, сухая смесь полностью выполняет.

Свайно-винтовой фундамент: преимущества и недостатки, советы по выбору свай

Фундамент – это основа здания, определяющая его долговечность. К качеству фундамента всегда предъявляются жёсткие требования, поэтому применяемые технологии постоянно совершенствуются. В последние десятилетия уверенно развивается индивидуальное строительство. Нередко рациональным выбором является свайно-винтовой фундамент, о плюсах и минусах которого интересно узнать будущим владельцам домов.

Общее описание

Главная деталь такого основания – винтовая свая, представляющая собой стальную трубу, к которой приварены острые наконечники с резьбой, с лопастями или без них. Применяются наконечники со стандартной или комбинированной резьбой, которая значительно увеличивает площадь опоры. Внешне они напоминают саморезы огромного размера.

Сваи устанавливают глубоко в почву путём вкручивания, ручным или автоматическим способом. Сильно зажатые плотными слоями грунта, они крепко фиксируются в одном положении, что гарантирует устойчивость всей конструкции. В сильно подвижных грунтах используют сваи с резьбой по всей длине.

Наличие лопастей обеспечивает большее уплотнение почвы, что отражается на надёжности основания. Сваи с лопастями распространяются по более высокой цене, но позволяют получить лучший результат.

Рекомендации при выборе фундамента

Целесообразность возведения фундамента на сваях, плюсы и минусы полученной в итоге конструкции, зависят от многих факторов.

Онлайн калькулятор фундамента

Чтобы узнать примерную стоимость фундамента типа «ростверк на сваях», воспользуйтесь следующим калькулятором:

Постройка на винтовых сваях

Свайно-винтовое основание не подходит для строений из кирпича, бетона или железобетонных блоков. Стационарное здание постепенно разрушится из-за неравномерной усадки фундамента в грунте. Рассчитывать на его долгий век не приходится.

Данный тип фундамента идеально подходит для легковесных каркасных, каркасно-щитовых или деревянных построек, обладающих определённой подвижностью.

Имея дом на свайно-винтовом фундаменте, можно без особых затрат сделать пристройку. Это удобно, когда ошиблись с планировкой или первоначально не было достаточно средств на строительство здания большей площади.

Требования к грунту

Для некоторых видов грунтов рекомендуется именно свайно-винтовой тип основания. Он подходит практически для всех видов, кроме крупнокаменистого грунта. Предпочтителен на песчаных, суглинках или заболоченных местностях, на которых невозможно установить ленточный фундамент.

Скорость процесса

Если необходимо построить здание в сжатые сроки, то свайно-ленточный фундамент – лучший выбор. Во-первых, быстро и просто возводится само основание. Во-вторых, после его выполнения нет необходимости ожидать окончательного утверждения и усадки, как при бетонной технологии, которая потребует приостановить работы приблизительно на месяц. Сразу после организации основания можно приступить к возведению стен.

Как и любая другой фундамент, имеют винтовые сваи преимущества и недостатки, которые нельзя игнорировать при применении такого основания для постройки жилого дома.

Преимущества технологии

Технология достаточно простая, все этапы могут выполнить несколько человек, обладающих навыками подобных работ. Опытным мастерам на возведение фундамента под небольшое здание необходимо всего пару дней.

Процесс не требует серьёзных земляных работ, а также использования:

• крупных транспортных средств для доставки материалов;
• специализированных установок для замешивания бетонной смеси.

Как правило, для обвязки свайной конструкции используют пиломатериалы, монтаж которых также не сложен.

Технология установки винтовых свай позволяет осуществлять работы в холодное время года. Проводятся специальные расчёты, определяющие глубину загона свай в конкретной местности, она должна быть ниже уровня промерзания почвы. Достаточная устойчивость грунта к пучению в морозы на расчётной глубине позволяет устанавливать винтовые сваи в землю в это время.

Ещё несколько плюсов

Оценивая фундамент на винтовых сваях, его минусы и плюсы, следует сказать, что количество положительных факторов гораздо больше числа отрицательных. Явные преимущества объясняют растущую популярность винтовых свай в частном строительстве:

1. Допустимость организации на подвижных почвах или сложнорельефных поверхностях. Можно устанавливать на участке с уклоном до 8 м.
2. Экономия времени и средств. Стоимость материалов и работ для свайно-винтового фундамента меньше в 5 раз по сравнению с ленточным аналогом, и в 3 раза относительно плиточного (для зданий одинаковой площади).
3. Возможность получить сухой и тёплый пол без дополнительных работ. Построенное на сваях здание располагается выше уровня земли, что защищает от проникновения влаги, предотвращает гниение пола.

При этом основание на сваях не проигрывает бетонному фундаменту по сроку службы. Построенная по всем правилам конструкция прослужит не менее 50 лет.

Недостатки

Несмотря на многочисленные достоинства, есть несколько недостатков, которые необходимо учитывать:

1. Трудности при организации подвального помещения. Понятно, что особенности конструкции не предполагают наличие боковых стен, поэтому устройство подвала потребует дополнительных работ и средств.
2. Не подходит для горной местности. Каменная почва не позволит проникнуть сваям на требуемую глубину.
3. Опытные специалисты считают, что подобное основание подходит для укрепления только одноэтажных каркасных построек.

Отрицательных моментов может быть больше, если неправильно выполнить расчётные, строительные работы, а также применять некачественные материалы.

Видео описание

Какие плюсы и минусы свайно винтового фундамента? Можно ли за небольшие деньги сделать качественный фундамент? Смотрите в этом видео:

Как правильно выбирать сваи

Важно учитывать ряд факторов:

• наличие и качество антикоррозионного покрытия, определяющее период эксплуатации;
• проварка сварного шва на всю глубину, он удерживает трубу от разрыва при внедрении в грунт.

Некоторые производители в целях удешевления своего товара экономят на покрытии, материалах для сварки.

В специализированных организациях выполняют расчёты по определению точных размеров и количества свай с учётом местного грунта. Для частных объектов в основном используются трубы длиной до 3-х м и диаметром 57-133 мм.

Нюансы процесса

Технология возведения домов на винтовых сваях не стоит на месте и применяется во всём мире. Только учитывая все особенности фундамента из винтовых свай, плюсы и минусы его возведения, можно получить качественный результат:

1. Необходимо правильно рассчитать точную длину труб в зависимости от вида грунта, глубины его промерзания в зимнее время, величины снежных масс.
2. Добиться необходимого углубления свай с помощью специальной техники или вручную, для этого потребуется не менее 2-х человек.
3. Сваи должны входить в землю строго по вертикали.
4. Для большей устойчивости в полость трубы рекомендуют заливать бетон.
5. Объединение отдельно стоящих свай ростверком увеличивает устойчивость при пучении грунта в сильные морозы. Ростверк – это усиление верхней части фундамента, равномерно распределяющее нагрузку по всем сваям.
6. Для деревянных домов трубы устанавливают через каждые 2-2,5 м. Предполагая использовать более тяжёлые материалы, выдерживают расстояние 1,5-2 м.

Некоторые специалисты не советуют строить жилой дом на свайно-винтовом основании, считая его более подходящим для небольших дачных домиков и хозяйственных построек. Но практика доказывает, что фундамент, выполненный по всем правилам, является надёжной основой для достаточно массивных домов.

Сравнение с другими вариантами

Только зная все достоинства и недостатки свайно-винтовой конструкции, а также особенности ленточного фундаментами с плюсами и минусами технологии возведения и эксплуатации здания, укреплённого на нём, можно сделать правильный выбор. Ленточное основание характеризуется:

• возможностью мелкого заложения на сухих, не поддающихся пучению грунтах;
• удобным обустройством погребного пространства;
• возможностью всё сделать своими руками;
• требуется определённое время на полное отверждение бетонного раствора;
• используется для укрепления кирпичных и бетонных зданий;
• существенным увеличением затрат для районов с сильным промерзанием грунта.

Следует отметить, что обустройство ленточного основания в холодное время года сопровождается увеличением трудоёмкости и средств.

Существует ещё несколько видов фундаментов, основанных на использовании свай, которые популярны в индивидуальном строительстве.

Свайно-ленточная конструкция

Наиболее продвинутым вариантом считается свайно-ленточный фундамент, плюсы и минусы которого отражают его эффективность в самых сложных случаях:

• для здания из кирпича или железобетонных конструкций;
• подвижные пучинистые почвы;
• грунтовые воды, высокая влажность;
• сложный рельеф, наличие уклона.

Сваи устанавливаются на глубину до 2,5 м, что обеспечивает повышенную надёжность и устойчивость основания дома.

Сваи из железобетона

Строительство дома в местностях с проблемным грунтом, включая прибрежные зоны, крутые склоны, торфяники, глубокое промерзание, производится на фундаменте на жб сваях, плюсы и минусы его следующие:

• проектные работы отличаются сложностью и должны выполняться профессионалом;
• позволяет получить максимально возможную устойчивость и жёсткость фундамента;
• подходит для тяжёлых зданий;
• высокая стоимость материалов и работ;
• использование специализированной техники.

Длина ж/б свай доходит до 11-и м. В частном строительстве применяются элементы длиной около 3-х м, которые весят не менее 700 кг.

Заключение

Рассматривая все перечисленные варианты, можно сделать вывод: для каркасного строительства идеально подойдет винтовой фундамент: плюсы и минусы, цена работ и материалов находятся в оптимальном соотношении. Но окончательное решение следует принимать после тщательного изучения грунта, его состава, структуры и глубины промерзания.

Обоснование необходимости бетонирования ствола винтовой сваи

Время чтения: 6 минут Интересно, но нет времени читать?

Прослушать статью

В статье рассматриваются необходимость бетонирования ствола винтовой сваи, совместная работа стали и бетона, и альтернативные способы заполнения трубы.

Содержание статьи:

1. Процедура заполнения полости ствола винтовой сваи

Нередко заказчики сомневаются в необходимости заполнения ствола винтовой сваи. Причина кроется в том, что, не будучи специалистом, довольно сложно оценить все преимущества процедуры. Тем не менее, в соответствии с технологией, инъекция раствора в ствол сваи – один из важных процессов.

Производится она следующим образом: в завинченную сваю после спиливания участка с монтажным отверстием заливается, как правило, бетонный или цементно-песчаный раствор. Желательно при этом использовать воронку: раствор не будет проливаться, и Вы получите возможность лучше контролировать расход материала.

После заливки при помощи металлического стержня (это может быть кусок арматуры) рекомендуется уплотнить раствор. Конечно, устранить все оставшиеся воздушные полости таким образом вряд ли удастся, но все же процедура позволит существенно сократить их количество. После этого можно монтировать оголовок и продолжать работы.

2. Бетонированные сваи в большей степени подвержены коррозии – миф или реальность?

Казалось бы, технология простая и необходимая, но ее целесообразность, тем не менее, была поставлена под сомнение. Некоторые компании не используют бетонирование ствола сваи, так как, с их точки зрения, оно уменьшает срок службы фундамента. Это мнение подкрепляется тем, что у металла и бетона коэффициенты теплового расширения отличаются. Из-за этого несоответствия якобы образуются микрозазоры, в которых скапливается влага, и при наличии доступа кислорода коррозия протекает в ускоренном темпе.

Эти доводы не имеют под собой реальных оснований и легко опровергаются. Коэффициенты линейного теплового расширения стали и бетона мало различаются между собой, и существующая незначительная разница не может стать причиной конфликта материалов. Конструкции из стали и бетона и при отрицательных температурах, и в условиях нестационарного теплового режима ведут себя аналогично однородным. Именно это делает возможным применение таких материалов как железобетон и трубобетон.

Даже если в бетонном растворе останутся полости, отсутствие возможности проникания воздуха сведет к минимуму вероятность образования в них конденсата на внутренней стенке ствола. При заливке литого раствора происходит вытеснение воздуха из ствола и образование полостей становится маловероятным. Основным преимуществом данной технологии является то, что бетон является щелочной средой (pH более 7 единиц) и препятствует процессам коррозии металла. К примеру, в железобетоне арматура сохраняется за счет наличия защитного слоя бетона толщиной в несколько сантиметров, который обеспечивает наличие щелочной среды вокруг стальных стержней. Коррозия арматуры в железобетоне возможна только при наличии сильно агрессивных сред или изменения уровня pH в сторону уменьшения за счет карбонизации. Это возможно только при открытом контакте с воздушной или водной средой. Поэтому вода, которая попадает в полости, трещины и зазоры затвердевшего бетона внутри трубы не изменяет уровень pH. Бетон не оказывает негативного воздействия на металл, а является защитной средой.

Более того, заполнение стальной трубы бетоном повышает жесткость элементов, увеличивает местную устойчивость стенок и глушит вибрации.

3. Альтернативное заполнение полости ствола винтовой сваи

Для работы с бетоном наиболее благоприятной является температура в промежутке от +15° до +25℃. Если использовать противоморозные добавки, этот диапазон расширяется до +5℃. Стоит напомнить о том, что при отрицательной же температуре воздуха бетонную либо песчано-цементную смесь необходимо постоянно подогревать, из-за чего возникают дополнительные расходы, поэтому для заполнения ствола винтовой сваи можно использовать и сухую песчано-цементную смесь.

Как и в случае с бетонным или песчано-цементным раствором, после срезки участков с технологическим отверстием она засыпается в сваю через воронку, а затем уплотняется.

Песчано-цементная смесь, как и бетонный раствор «выдавливает» воздух, а наличие цемента обеспечивает создание щелочной среды при попадании воды. Всё это предотвращает тем самым возникновение коррозионных процессов на внутренней поверхности трубы.

Если, несмотря на все приведенные доводы, Вы все же с настороженностью относитесь к этой процедуре, то Вам следует использовать сваи с толщиной стенки 6 и более миллиметров. Только в этом случае допускается не заполнять ствол, при условии, что оголовок будет проварен полностью в соответствии с пунктом 9.2.2. СП 28.13330 «Защита строительных конструкций от коррозии».

Технология заливки бетона в винтовые сваи

Бетонный фундамент на опорах, внедряемых в почву посредством ввинчивания, считается прочным и надежным основанием. Бетонирование винтовых свай выполняют для повышения прочностных характеристик основы, так как внутренняя полость конструкции является полой, там может образовываться конденсат и, как следствие, металл подвергается коррозии. Заливка цементом с мелкими фракциями или песчано-цементной смеси служит барьером для проникновения влаги в стволе и увеличивает прочность конструкции на изгиб. Монтирование винтового типа фундамента считается одним из самых бюджетных способов обустройства.

Зачем необходимо заливать винтовые сваи бетоном?

Конструкция элементов производится различного диаметра с лопастями для ввинчивания в массив собственноручно или специальной техникой. Опасность для стальной трубы представляет замерзание воды в зимний период, что приводит к разрушению ствола. Во избежание дефектов всю внутреннюю полость заливают бетоном. Процесс бетонирования, помимо несущей способности, выполняет защиту от проникновения влаги. Обработку гидроизоляцией по внутренней поверхности стержня не делают, так как песчано-цементный раствор выступает в роли абсорбента.

Бетонный фундамент на винтовых сваях выполняется в таких целях, как:

• Исключение попадания в пространство ствола воды. Жидкость приводит к коррозии, а когда вода замерзает, ей нужно больше места, чем в жидком состоянии, что способствует деформации элемента сваи.
• Увеличение несущей способности.

Какой бетон используют для заполнения?

Согласно документации работы могут выполняться раствором марки М350.

Проектная документация регламентирует марку бетона для свай М350 или низкофракционный М200. Характеристика смеси дает возможность использовать ее для производства изделий и конструкций, несущих экстремально высокую нагрузку. Прочностные характеристики относят к классу В 25, где давление в 25 МПа приходится на 1 м2, что создает высокий уровень сопротивления к износу.

Технология бетонирования

Первым делом выполняют отметки уровня, по которым в дальнейшем подрезают все участки. Заливку песчано-бетонной смеси выполняют несколько ниже краев. Смесь готовят в пропорции 1 к 3 цемента и песка соответственно. Сухие составляющие смешивают с водой до состояния густой сметаны. Раствор заливается внутрь трубы с уплотнением вручную, используя прут. Он в трубе проседает, поэтому через небольшой промежуток времени снова заполняют верх сваи цементом или порошковым бетоном, что способствует устранению остаточной лишней влаги, выравниванию смеси и качественной заливки.

Смесь засыпают в сухом виде, потому что со временем она сама напитается влагой, превратившись в камень. Заполненная бетонным раствором свая обвязывается швеллером или на нее помещают стальной оголовок для дальнейшего крепления конструкции сооружения. Ростверк соединяет элементы основания, объединяясь со сваями, добавляя их в свою толщу. Такое взаимное расположение частей используют для возведения фундамента сооружений из любого типа материалов. Основание с ростверком не нуждается в замоноличивании, потому что он сварен и закреплен на оголовки элементов.

При температуре выше 0ºC смесь могут разводить водой, но при минусовых показателях обязательно следует добавлять присадку от замерзания раствора, так как сваю может разорвать от разности давления при расширении воды в смеси. Пищевая соль служит в качестве бюджетной присадки, не дает воде перейти в другое состояние пока цемент не схватится.

Если же температура воздуха довольно низкая (-5ºC и более), тогда следует применять антиморозные жидкости, чтобы не разрушилась свая и не вытек залитый раствор.

Необходимые материалы и инструменты для монтирования

Для поведения работ нужно, чтобы под рукой были оголовки.

К материалам для установки этого вида фундамента относят:

• сваи винтового типа;
• оголовки;
• деревянные палочки для разметки территории;
• мелкофракционный песок;
• цемент и резервуар для замешивания;
• вода;
• средства от коррозии для обработки стыков и швов.

Список необходимых инструментов для выполнения работ:

• измерительная рулетка 20 м;
• маркер, который наносится на металлическую поверхность;
• водяной строительный уровень и магнитный;
• диски для болгарки, которые могут осуществлять обработку по металлу;
• сварочное оборудование;
• резервный источник питания электроэнергии;
• бур земельный со съемными фрезами подходящего диаметра.

Обрезка свай

Для таких работ необходимо надевать средства индивидуальной защиты.

Нанесение меток для среза лучше наносить перманентным фломастером серебристого цвета, потому что именно этот цвет хорошо отражается лучами от лазера. Линия, по которой проводят нарезку, обматывается хомутом для правильного среза. Далее болгаркой с тонким диском выполняют процесс обрезки. Это долгий и трудоемкий процесс, за 1 рабочий день профессиональный мастер может обрезать всего 20 свай. Обязательно необходимо при выполнении работ надевать наушники, очки и толстые перчатки.

Армирование

Нарезку прутьев выполняют в соответствии со схемой армирования проекта. Арматуру собирают в каркас заданной формы, к которому крепят хомуты и фиксируют в местах их пересечения. Сама конструкция ростверка, если она предусмотрена, собирается по следующему принципу:

1. Хомуты раскладывают через каждые 400 мм.
2. Продольные арматура продевается внутрь.
3. Вязальной проволокой связываются места пересечений.
4. К решетке привязывают стержни Г-образной формы для крепления с ростверком.

Заливка бетона

В подготовленные углубления вставляют рубероид и армированный каркас. Свая заливается песчано-цементным раствором. Это необходимо для блокировки поступления кислорода и воды внутрь сваи и для придания дополнительной возможности сопротивления горизонтальным нагрузкам. Процесс заливки скважины выполняется послойно. Каждый слой составляет 200 мм. Объем залитой смеси уплотняется ручным вибратором или подручными средствами. Остается приварить оголовки, швеллер или что-то подобное как основание венцов.