Строительство фундамента на винтовых сваях

Любому дому, беседке или веранде необходимо основание — надежное, желательно недорогое и легкое в строительстве. Этим критериям в полной мере отвечает свайно-винтовой фундамент.

В каких случаях использование такой конструкции оправдано и как осуществить монтаж самостоятельно — рассмотрим в этой статье.

Как устроено основание

Фундамент состоит из винтовых свай, включающих в себя следующие элементы:

1. Стальная труба. Диаметр зависит от категории постройки — чем масштабнее сооружение, тем больше диаметр стального изделия. Основные размеры — 76 мм, 89 мм, 108 мм, 133 мм. Труба не остается полой, перед монтажом обвязки фундамента полость заливают армированным бетоном марки М300.
2. Винтовая лопасть. Выполняет три функции: помощь при монтаже, опора для сваи и передача давления массы здания на грунт. Винт удерживает сваю в земле, не позволяя дому проседать, а почве — выдавить фундамент под действием расширения при промерзании. Диаметр винта может быть разным — от 250 до 350 мм, в зависимости от водонасыщенности и других характеристик грунта.
3. Арматура. Представляет собой несколько (до четырех) штырей толщиной 10 мм, которые проходят по всей длине трубы.
4. Оголовок. Прикрепляется к верхней части трубы после заливки бетона, служит площадкой для монтажа обвязки.

В зависимости от того, для какого типа сооружения ставятся винтовые сваи, обвязку  выполняют из разных материалов:

• стальной швеллер, двутавровая балка, бетонная плита или лента — для домов любой массы;
• деревянный брус — для сооружений из древесины или легкой каркасной постройки.

Металлическая обвязка скрепляется со сваями методом сварки, бетон и дерево — стальными стержнями, для которых в оголовке предусмотрены отверстия диаметром 15–20 мм.

Особенности эксплуатации

Применение винтовых свай — рациональное решение  при строительстве:

• легких хозяйственных и жилых построек из дерева;
• простых конструкций — террас, веранд, беседок, заборов и ограждений;
• сооружений на проблемном грунте — за счет винта фундамент не выдавится при заглублении его ниже линии промерзания; также такая технология позволит сэкономить там, где бетонные основания обходятся дорого — на склонах и вблизи деревьев со сложной корневой системой.

Свайный фундамент, состоящий из труб с максимальным диаметром, подходит и для тяжелых срубов из бревен и кирпичных домов. Впрочем, рекомендовано использование винтовых свай только при возведении конструкций:

• каркасных;
• из SIP-панелей;
• деревянных;
• пено- и газобетонных.

В зависимости от цели строительства свайно-винтового фундамента необходимо выбрать один из двух типов свай:

• со сварным наконечником;
• с литым наконечником.

Первый — наиболее дешевый вариант, представляющий собой обычную стальную трубу, заостренную с одного конца, с приваренной винтовой лопастью. Недостатки: встречается некачественная сварка, вследствие чего происходит разрыв швов и отклонение от вертикали при вкручивании в землю. Фундамент при этом ослабевает, возрастает нагрузка на соседние элементы, и дом может начать рушиться всего через 5–8 лет после завершения строительства. Поэтому обязательно обращайте внимание на качество сварного соединения.

Такие сваи за счет дешевизны подойдут для строительства небольших хозяйственных построек и опорных столбов заборов, где конструктивные недостатки не смогут причинить вреда.

Литые сваи наделены существенными преимуществами. Они производятся из более прочной стали, при создании винта соблюдается точность геометрии, толщина металла лопасти в два-три раза шире, чем у сварных. В зависимости от характеристик грунта один элемент такого фундамента может нести до 6 т массы. Поэтому труб потребуется меньше, что компенсирует разницу в цене.

Литые сваи используются при строительстве дома любого типа и служат до 100 лет. Конечно, при условии отсутствия брака и соблюдения технологии установки.

Высококачественные винтовые сваи стоят не меньше, чем железобетонные со схожими характеристиками. Поэтому можно выбрать ЖБИ, кроме следующих случаев:

• сооружение необходимо возвести быстро;
• исключено использование оборудования для забивки ж/б свай;
• дом строится на сложном грунте — насыпном, болотистом или торфяном;
• погодные условия не позволяют работать с железобетоном.

Выбирая тип фундамента, учтите все плюсы и минусы винтовых свай.

Преимущества и недостатки

Достоинства свайно-винтового основания:

• высокая скорость монтажа;
• проведение работ круглый год;
• устойчивость к расширению грунта при промерзании;
• возможность установки на почвах любого типа — при этом на прочных скальных грунтах фундамент не даст осадку;
• низкая стоимость, связанная с серийным производством свай и простотой их изготовления;
• высокая надежность;
• отсутствие земляных работ — выкапывать котлован или траншею, как в случае с бетонным основанием, не придется;
• параллельно с монтажом можно проектировать и прокладывать коммуникации;
• к готовому дому легко пристроить новые помещения;
• долговечность — стальные трубы используются более 100 лет при правильной установке.

Отметим и минусы, характерные свайно-винтовому фундаменту:

• хотя служат сваи достаточно долго, металл все же поддается коррозии, так что срок эксплуатации ограничен, в то время как железобетон практически вечен;
• высокая вероятность брака, использования некачественных материалов при производстве или несоблюдение изготовителем технологии;
• не рекомендуется применение винтовых свай, если рядом с домом расположены электроподстанция, сотовые вышки, ж/д пути из-за вероятности утечки электричества в землю, что приведет к ускорению коррозии металла.

Таким образом, чтобы сваи прослужили долго, необходимо внимательно выбирать изделия и соблюдать правила при строительстве основания.

Более подробно о плюсах и минусах свайно-винтового фундамента читайте в статье — перейдите по ссылке.

Технология монтажа

В первую очередь, основание нужно спроектировать — выбрать размер и количество свай, учитывая особенности грунта, тип и габариты дома. Проект можно заказать в специализированной организации или сделать самостоятельно, используя калькулятор несущей способности винтовой основы.

При установке свайно-винтового фундамента придерживаются следующей пошаговой инструкции:

1. Разметка строительной площадки.
2. Расчистка и подготовка участка к работе.
3. Вкручивание труб в землю ручным или механическим способом.
4. Выравнивание.
5. Заливка армированного бетона в полости свай.
6.  Приварка пластин к трубам для монтажа обвязки.
7. Установка обвязки.

Вручную можно вкрутить трехметровые сваи с лопастями диаметром до 300 мм. Предварительно подготавливают площадку: убирают весь крупный строительный мусор, выкорчевывают пни и корни. Вкручивание осуществляют следующим образом:

• выкапывают лунки диаметром, равным размеру свай, и глубиной около 50 см — это нужно для обеспечения точности установки;
• в отверстия в верхней части сваи вставляют рычаги — ломы или обрезки арматуры длиной 1,5–2 м;
• два человека вкручивают сваю по часовой стрелке, третий контролирует ровность установки по уровню и придерживает трубу, чтобы она не отклонялась от вертикали;
• крутить нужно до тех пор, пока не потребуется крутящий момент, равный 450 Н*м — его можно измерить при помощи динамометра;
• после закручивания лунки заполняют землей и утрамбовывают;
• сваи обрезают по уровню.

Крутящий момент достигается при разной глубине — даже в пределах небольшого участка характеристики грунта могут сильно варьироваться. Главное — вкрутить сваи ниже уровня промерзания земли.

Для механической установки необходима специальная техника с гидравлическим приводом. Такой монтаж свай быстрый и надежный — машина справится со всем фундаментом за день, в то время как рабочие смогут вкручивать не более 10 единиц за смену.

После обрезки сваи заполняют бетоном, а сверху укладывают обвязку из бруса или швеллера. Затем зашивают цоколь свайно-винтового фундамента декоративными панелями. Для этой цели используют сайдинг или плиты ЦСП, которые закрепляют на обрешетке из дерева или алюминиевого профиля. На завершающем этапе утепляют цоколь пенопластом.