Винтовые сваи: применение и особенности монтажа

Винтовые сваи не являются «новой технологией», история их применения уходит в позапрошлый век, однако последнее время они получили «вторую жизнь». Для того, что бы сделать правильный выбор наиболее оптимального фундамента для строительства стоит разобраться в назначении и методе работы с винтовыми сваями.

Область применения винтовых свай для фундамента

Благодаря сравнительной простоте изготовления винтовых свай и широкому спектру применения, их использование, в последнее время, постоянно растет. Динамика роста довольно высока. Это связано с тем, что такие сваи нашли применение не только в строительстве домов, но и в других областях, где требуется быстро и качественно установить вертикальные конструкции, а установка железобетонных оснований проблематична.

Винтовые сваи, по способу изготовления делятся на литые сваи и сварные. Литые сваи, при изготовлении требуют более серьезного оборудования. Их наконечники выполнены методом литья, они более надежны и долговечны, такие сваи при капитальном строительстве предпочтительней, но и стоимость у них выше сварных.

Сварные сваи, за счет того, что значительно дешевле, получили более широкое применение и не столько в капитальном строительстве, сколько в других областях, хотя для воздвижения частных домов, бытовых построек, коммерческих строений они вполне подойдут.

При выборе технологии сооружения фундамента основной причиной, по которой предпочтение отдается винтовым сваям, является слабый грунт. В этом случае устройство железобетонного фундамента или заливных свай не возможно, или это чрезвычайно затратное дело. Поэтому преимущество подобных свай, в случае их применения очевидны. Из всех земляных работ понадобится небольшая канавка для захода сверла. Планировка участка тоже уходит в прошлое — глубиной закручивания свай можно очень точно отрегулировать уровень.

Широта применения уходит далеко за сферу возведения построек. От строительства одиночных опор (заборы, мачтовые сооружения, столбы) до возведения причалов. Подобные сваи можно устанавливать как в мерзлом, так и в скальном грунте, закладывая, предварительно лидерные скважины. Проходя легкие грунты сваи можно забуривать на глубину более 20, в поисках устойчивого слоя. Например, в сейсмически опасном районе или районе возможных оползней. В данном случае применяются усколопостные сваи. Кроме того винтовые сваи возможно использовать для укрепления оврагов.

Схема свайно-винтового фундамента

Особенность работы винтовой сваи заключается в том, что лопасти винта опираются на грунт, а штанга принимает на себя нагрузку конструкции вдоль оси. Грунт, в котором стоит свая, предохраняет штангу от поперечных нагрузок. Достаточно установить поверх штанги соответствующий оголовок и можно монтировать ростверк, то есть конструкцию, объединяющую сваи в единый несущий элемент, принимающий на себя всю нагрузку объекта. В принципе ростверк можно не монтировать, если на оголовки свай устанавливать бревенчатую конструкцию (нижний венец опирается на сваи) или сборно-щитовые конструкции, у которых сам каркас может выполнять функцию ростверка.

В других вариантах сооружение ростверка необходимо.

В качестве ростверка можно использовать: швеллер, тавр и другие профильные изделия как горячекатаного, так и холоднотянутого стального проката. В зависимости от вида и назначения конструкции ростверк может быть как сварной, так и сборно-болтовой.

Второй вариант – двухъярусная обвязка. В этом случае верхний ростверк служит опорой конструкции, а нижняя обвязка является опорой фундамента. При сооружении подобной конструкции, когда здание и фундамент вывешены на винтовых сваях, возможно устройство подвальных помещений. При устройстве нижней обвязки можно делать как надземный ростверк, так и подземный. В случае устройства подземного ростверка его монтируют на глубине ниже точки промерзания грунта, во избежание разрывных нагрузок при морозном выпучивании грунта.

Еще один вариант, это железобетонная обвязка. Такой ростверк может дополнительно принимать нагрузку конструкции, распределяя ее не только на сваи, но и на всю плоскость ростверка, опирающегося на грунт.

Сваи для укрепления бетонного фундамента

При закладе традиционного фундамента его вес, как известно, переносит нагрузку конструкции на грунт, который может не выдержать этой нагрузки. В таких случаях и используется сваи. Однако, как было сказано выше, снять нагрузку можно объединив железобетонный фундамент со сваями, уменьшив их количество. При этом железобетонный фундамент можно выполнять ленточным методом, что значительно сокращает затраты.

Если эксплуатируемый фундамент начинает «плыть», то его аналогичным методом можно стабилизировать. То есть по обе стороны ленты фундамента забуриваются сваи, между которыми устанавливается ростверк из металлического профиля. Такие разгрузки устанавливаются через 1,5 – 3 метра.

Подобный способ перераспределения нагрузок с основного фундамента на сваи вполне предполагает укрепление старого фундамента дополнительной заливкой.

Способы установки винтовых свай

Механическое закручивание свай предполагает использование этого метода в больших масштабах строительства. На установку одной сваи уходит пять минут. В случае не больших объемов используется ручной способ – в экономических целях.

Для ручной установки свай особых приспособлений не требуется. Для этого достаточно два человека, устройство, для фиксации рычагов на штанге сваи и магнитный уровень, для начального контролирования вертикального направления сваи. «Бабка», устройство для фиксации рычагов, закрепляется на стволе сваи и с помощью рычагов, роль которых могут выполнять обрезки обыкновенной трубы, проводится вкручивание сваи. Предварительно требуется сделать проход обычным буром или лопатой на глубину 0,5 метра, образуя заход для сваи. Закручивание проводят два человека на требуемую глубину. В связи с трудоемкостью процесса глубина установки свай ограничена. К положительным моментам, кроме экономии бюджета, можно отнести то, что им можно пользоваться в тех местах, где механический способ невозможен.

Перед установкой, сваи требуется, предварительно обработать антикоррозионным покрытием. После установки всех свай их регулируют по гидронивелиру или другим доступным способом, закрепляют оголовки и монтируют ростверк.