Винтовые сваи и винтовой фундамент

Применение винтовых свай

В годы Первой и Второй мировой войны винтовые сваи использовались при возведении оборонных укреплений, и только в конце XX они начали широко применяться в гражданском строительстве.

Сегодня винтовые сваи используются при установке рекламных конструкций, отдельно стоящих мачт освещения, строительстве ограждающих конструкций, ангаров, укреплении береговых линий водоемов, ремонте фундаментов уже построенных зданий. Незаменимы они и при устройстве фундаментов для каркасных домов, навесов, веранд, построек из бруса, бревен, газобетонных блоко и пустотелого кирпича.

Преимущества и недостатки винтового фундамента

К основным достоинствам фундамента на винтовых сваях относится:

• Возможность применения в сложных климатических и рельефных условиях. Технология с применением винтовых свай позволяет строить дома и сооружения технического назначения в условиях вечной мерзлоты, на болотистых почвах и скалистых грунтах, на крутых склонах.
• Отсутствие необходимости в проведении дорогостоящих земляных работ с использованием тяжелой строительной техники.
• Высокая скорость установки. Монтаж винтового фундамента производится за 1–3 суток.
• Возможность повторного использования. При необходимости сваи можно демонтировать и перевезти на новое место.
• Относительная простота установки. Во многих случаях такой фундамент можно установить и собственными силами без привлечения специалистов со стороны, что положительно сказывается на конечной стоимости строительных работ.
• Отсутствие сезонных ограничений на выполнение монтажа. Работы с винтовыми сваями можно производить в любое время года.

Но и как у любой другой строительной технологии у свайно-винтового фундамента есть ряд недостатков:

• Ограниченный срок эксплуатации во влажных и химически активных почвах (50–60 лет).
• Невозможность обустройства подвального помещения, так как оно приведет к нарушению взаимодействия свай с почвой и потере устойчивости здания.
• Необходимость в сложной отделке цоколя и отмостках.
• На сложных каменистых грунтах может потребоваться наличие строительной техники, что не всегда возможно.
• Необходимость в разработке индивидуального проекта.

Расчет свайно-винтового фундамента

Чтобы рассчитать необходимое для строительства 1–2 этажного дома количество свай, нужно учесть следующее:

• Определить примерную массу элементов строения.
• Учесть ветровую, снеговую и бытовую нагрузку по обобщенным параметрам.
• Рассчитать исходя из общей площади здания максимально возможное число свай.
• Рассчитать общую площадь пяток свай с учетом того, что несущая способность грунта равна 2,5 кг/кв. м.
• Рассчитать минимально возможное число свай исходя из данных, полученных в предыдущем пункте.
• Построить план свайного поля с учетом размеров одной сваи и вышеприведенных расчетов, равномерно распределив при этом нагрузку.
• Построить план ростверка.

Рассчитанное по этому методу количество свай гарантирует надежность фундамента на большинстве грунтов.

Технология закручивания винтовых свай

Закручивают сваи машинным или ручным способом. Если с первым все более-менее понятно – все работы производятся мини-экскаватором со сваезаворачивателем, а на закручивание одной сваи уходит от 3 до 10 минут, то вот ручной способ следует рассмотреть более подробно.

Для ручного способа потребуется бригада из 3 физических крепких и обладающих хорошим глазомером человек. Последовательность действий при этом такая:

1. С помощью ручного бура проделывается так называемая реперная скважина на глубину 1,2–1,5 м.
2. В углубление вставляется свая и выравнивается по вертикали при помощи отвеса.
3. На концы продетого в специальное технологическое отверстие сваи стального лома надеваются отрезки труб одинакового диаметра длиной 6–7 м каждый.
4. Свая аккуратно заворачивается до упора в дно реперной скважины. Закручивание производится двумя рабочими, в то время как третий следит за вертикальностью.
5. Осуществляется контрольная проверка вертикальности сваи, после чего она погружается на глубину, соответствующую проекту.

Таким способом можно закручивать сваи длиной до 5 м. Максимально допустимый перекос в этом случае составляет не более 2 градусов.

Монтаж фундамента на винтовых сваях

Винтовой фундамент

Минимально допустимое расстояние между сваями в условиях средней полосы России – 1,7 м. Максимальное же зависит от материала, из которого строится дом. Для деревянных строений оно составляет 3 м, для газобетонных – 2,5 м, для кирпичных (из пустотелого кирпича) – 2 м.

Перед установкой свай их в обязательном порядке необходимо покрыть двумя слоями грунтовки по металлу. Без такой обработки несущая способность свай опустится ниже минимально допустимой уже через 13–15 лет, а в кислых и щелочных почвах и того быстрее.

Первой устанавливается свая на самом высоком согласно плану углу здания. Именно она будет являться репером или отправной точкой для всех остальных. После заворачивается диагональная к ней свая и уже потом оставшиеся угловые. Далее, закручиваются сваи по периметру фундамента и в самую последнюю очередь – внутренние, если таковые имеются.

Закручивание свай – это еще только полдела, так как винтовой фундамент требует сооружения ростверка (обвязки). Исключением являются деревянные дома из бруса или бревен, так как они нейтрализуют деформирующие воздействия, исходящие от грунта, и не нуждаются в дополнительном укреплении. В ростверке используются только горизонтальные связи, диагональные же не имеют никакого практического смысла. Наиболее распространенным вариантом ростверка являются конструкции с использованием швеллеров и двутавров, так как их довольно просто соединить с пятками свай при помощи сварки. Но также используются варианты с брусом и бетонной стяжкой.

Особенности устройства цоколей

Здания на свайно-винтовом фундаменте предъявляют особые требования к устройству цоколя, так как наряду с хорошей вентиляцией необходимо избегать попадания воды. Поэтому с внешней стороны цоколя сооружают деревянную обрешетку, на которую крепят декоративную обшивку, например, сайдинговые панели. Сверху обрешетки монтируют отлив, вода из которого попадает на тротуарную плитку под стеной и стекает по ней в дренажную трубу. Под тротуарной плиткой укладывают несколько слоев рулонной гидроизоляции. Между обшивкой и тротуарной плиткой оставляют зазор 50-60 мм для обеспечения вентиляции подпола. Ширина вымостки плиткой должна быть не менее полуметра. Если строение располагается на склоне, то отмостка на верху склона и по его бокам должна быть обведена канавой-ливнеотводом.