Фундамент на сваях в некоторых случаях оказывается единственным вариантом строительства здания на подтопляемом или неустойчивом грунте, а также крутом склоне. Кроме снижения влияния качества грунта на фундамент, сваи заметно снижают себестоимость его строительства. Винтовые сваи обязательно оснащают наконечниками с лопастями, при помощи которых производится их вкручивание в грунт. В сравнении со сварными наконечниками, литые отличаются значительно большей надежностью.
Особенности изготовления и устройства
Литые наконечники изготавливаются из стали с применением легирующих добавок, придающих ей нержавеющие свойства. Сама конструкция состоит из конусных лопастей, не имеющих сварных швов, из-за чего процесс ввинчивания проходит намного проще. Изделие изготавливается методом точного литья в специально подготовленные формы. В процессе изготовления наконечник часто подвергают оцинковке методом холодного или горячего оцинкования, что предохраняет его от коррозии. С этой же целью на лопасти могут наносить эмаль, эпоксидную смолу или битум.
Как работает винтовой наконечник
В процессе ввинчивания в грунт лопасть наконечника уплотняет его, улучшая сцепление. Вкручивание производится до тех пор, пока не будет достигнут твердая основа. В районах ближе к полярному кругу эта глубина приближается к двум и более метрам. Конструкция литого наконечника выполнена в виде изогнутой поверхности с изменяемой толщиной. Благодаря этому, наконечник легко входит в грунт и удерживается в оставленном положении.
Высокая прочность и особая форма наконечника обеспечивают свае следующие свойства:
- Надежное удержание в твердом слое грунта при любом состоянии верхних неустойчивых слоев. К примеру, при замерзании, размытии и затоплении, когда силы пучения стремятся сдвинуть сваю.
- В литом наконечнике кромки лопасти выполняют не только режущую функцию, но и служат опорой, которая не дает свае погружаться глубже под давлением массы строения. В этом случае они служат упорной площадкой.
Достоинства и недостатки литых наконечников
Винтовые сваи с литыми наконечниками в сравнении со сварными изделиями имеют следующие преимущества:
- Механическая прочность, в несколько раз превышающая сварные изделия за счет более толстых стенок лопастей и цельного металла.
- Плавное снижение толщины лопасти от основания к концу помимо надежности конструкции обеспечивает минимальное сопротивление при вкручивании сваи.
- Отсутствие деформации в процессе вкручивания заметно снижает вероятность отклонения сваи по вертикали. В отличие от сварного аналога, литой наконечник не деформирует и не уводит в сторону при встрече со старой кирпичной кладкой, твердыми корнями и камнями.
- Цинковое покрытие и устойчивый к появлению ржавчины сплав наконечника обеспечивает длительную антикоррозийную защиту сваи по всей длине.
Помимо существенных достоинств, литые наконечники не лишены недостатков, вытекающих из особенностей конструкции и технологии литься высокопрочных стальных изделий:
- Литой наконечник имеет шероховатую поверхность, которая создает дополнительное сопротивление в процессе вкручивания, чему также способствует более толстая стенка лопасти. Это делает невозможным процесс ручного вкручивания сваи.
- Технология литья не позволяет изготовить наконечник с особой точностью, из-за чего в конструкции возникают отклонения на несколько миллиметров. Это иногда становится причиной искривления опоры при завинчивании.
- Ограничение при изготовлении наконечника выбора марок стали только теми видами, которые подходят для литья.
- Различные свойства металла наконечника и трубы способствуют возникновению дополнительной напряженности в месте сварки, и ускоряют там коррозию, делая это место на свае самым слабым. Резьбовое соединение проблему решает, но по цене значительно дороже сварного и встречается редко.
- Дороговизна изделия в сравнении со сварными аналогами, а также из-за высокой технологичности производства недоступность изготовления полукустарным способом.
Особенности установки свай с литым наконечником
Главное правило установки сваи – вкручивание до тех пор, пока это возможно, то есть пока для этого хватает усилий. В начале работ производят пробное вкручивание для определения глубины расположения твердого слоя грунта. После вкручивания свай производится их обрезка по одному уровню и заливка внутренней полости бетоном. Это дает следующие преимущества:
- Повышение прочности сваи за счет утраты возможности сдавливания грунтом.
- Исключение возможности внутренней коррозии благодаря защищенности от попадания влаги изнутри.
К верхним срезам при помощи сварки крепят элементы монтажа с отверстиями для соединения с металлическим или бетонным ростверком, а в ряде случаев все жестко связывают стальным швеллером в единую конструкцию. Такие сооружения получаются более надежными при использовании свай с литым наконечником, которые считаются идеальным вариантом при строительстве фундамента на неустойчивых грунтах.
