Устройство винтовых свайных фундаментов

Винтовая свая

Свайно винтовой фундамент стал повсеместно использоваться в современном строительстве даже на неустойчивых и подвижных грунтах. Винтовые сваи применяют не только для создания фундамента и для увеличения жёсткости но и в качестве дополнительного укрепления при реконструкции или ремонте старого фундамента. Винтовая свая это стальная труба которая имеет заострённый наконечник и лопасть с помощью которой свая закручивается в грунт.

Стандартная винтовая свая

Обычно используют стандартные винтовые сваи с диаметром трубы 108 мм и диаметром лопасти 300 мм, а длина таких свай достигает 5 метров. Такие свайно винтовые опоры согласно гост могут выдержать нагрузку в 4 тонны но на практике выдерживают до 7 тонн. Эти сваи можно закручивать вручную используя рычаги в виде вставленного лома в отверстие сваи и надетых на лом двух полтора метровых кусков трубы. Но лучше использовать для закручивания свай специальную технику с помощью которой обеспечивается точная установка сваи. Закрученную сваю только опытный экскаваторщик может проверить на несущую способность надавив на неё весом экскаватора. Сваи закручивают в грунт с шагом от 2 до 3 метров. Когда все сваи будут закручены их обрезают по уровню. Для дополнительной защиты сваи от коррозии в её ствол заливают бетон. Сверху на сваю устанавливают оголовок который служит для крепления нижнего обвязочного венца, а иногда сверху вместо оголовков устанавливают металлический швеллер который служит как обвязка свайно винтового фундамента.

Обвязка

Чтобы свайно винтовой фундамент был более устойчив и не уплывал со своей отметки делается обвязка всех винтовых свай деревянным брусом или металлическим швеллером. С помощью обвязки увеличивается надежность свайно винтового фундамента. Обвязка как деревянная так и металлическая должна быть обработана. Причём деревянная обрабатывается от гниения и появления плесени до установки, а металлическая обрабатывается от коррозии после установки. Обвязка обязательно должна делаться при условии что оголовок сваи находится выше уровня земли более чем на 60 см. Обвязку винтовых свай нужно производить сразу же после завершения монтажа всех свай, чтобы они под весом конструкции не ушли со своей отметки.

Виды обвязки винтовых свай

Обвязка свайно винтового фундамента брусом делается только если все сваи находятся на одном уровне чтобы не было перекосов. Чтобы состыковать между собой брусья на них делаются с двух сторон распилы, а в стыки между распилами укладывают джут. Иногда деревянная обвязка играет роль нижнего венца деревянного дома но при этом лаги пола должны находиться выше минимум как на два венца.
Обвязка металлическим швеллером в основном делается при строительстве крупных сооружений. Стыкуются швеллеры между собой, а также крепятся к сваям при помощи сварки или болтов с гайками.

Расчёт

Произвести расчет свайно винтового фундамента можно с помощью онлайн калькулятора расчета свайно винтового фундамента например на сайте www.zavod-svai.ru/raschet-vintovyh-svaj. Рассчитав свайно винтовой фундамент калькулятор онлайн поможет узнать необходимое количество свай для вашего сооружения. Вам необходимо будет указать ширину и длину вашего объекта, тип объекта, материал из которого построены стены, наличие оголовков на сваях и наличие обвязки. В результате вы узнаете какое количество свай нужно установить для вашего объекта и сколько денег вы на это потратите.

Свайно винтовой фундамент плюсы и минусы

Преимущества свайно винтового фундамента

• Такой фундамент будет стоить намного дешевле даже чем мелкозаглубленный ленточный фундамент.
• Устанавливается свайно винтовой фундамент под дом очень быстро всего за 1-2 дня.
• Можно с помощью винтовых свай сделать фундамент на склонах с большим перепадом высот.
• Можно фундамент возводить вблизи у построенного здания.
• Создаётся хорошая вентиляция под полом.
• Очень легко попасть под пол не разрушая фундамент в случае ремонтных работ.
• Винтовые сваи отлично завинчиваются как летом так и зимой.
• Срок службы свайно винтового фундамента на современных литых винтовых сваях может составить более 100 лет.
• Устройство винтовых свайных фундаментов не требует проводить земельные работы по копке котлована.
• Такой фундамент можно использовать для строительства причалов.
• После установки свайного фундамента можно сразу приступить к строительству сооружения.

Минусы свайно винтового фундамента

• Свайно винтовой фундамент нельзя устанавливать на болоте, илистых грунтах с текучей консистентностью и в глубоких торфяниках.
• Нецелесообразно устанавливать свайно винтовые фундаменты в каменистые и скальные грунты так как для этого потребуется специальная техника с помощью которой можно будет установить сваи не повредив антикоррозийный слой на сваях.
• Шнеки не всегда качественно приварены лучше использовать литые но они дороже.
• Винтовые сваи передают всю нагрузку на шнеки и они иногда не выдерживают из некачественной сварки.
• Винтовые сваи имеют небольшое сопротивление к боковой нагрузке и поэтому могут смещаться и наклоняться под боковой нагрузкой поэтому этот минус является основным недостатком свайно винтового фундамента.

Как утеплить свайно винтовой фундамент

Фундамент и цоколь свайно винтового фундамента играют важную роль для нормальной эксплуатации сооружения. Фундамент и цоколь нужно утеплять так как свободно гулящий холодный воздух под полом сильно охлаждает пол и тем самым вызывает теплопотери в доме. Сами винтовые сваи утеплять не нужно. При утепление свайно винтового фундамента делается фальш цоколь и утепляется забирка которая защищает от проникновения холодного воздуха в пространство под домом.
Для утепления цоколя свайно винтового фундамента можно использовать плитный материал из полистирола такой как пенопласт и пеноплекс который по другому называется экструдированный пенополистирол. Пеноплекс обладает очень низкой теплопроводностью 0,029 Вт/мк как и обычный пенопласт 0,038 Вт/мк. Эти материалы почти вечны, имеют хорошую прочность и не боятся атмосферных осадков. Утеплять начинают после того как ростверк сооружения и оголовки свай примыкающие к этому ростверку будет гидроизолированы рубероидом или специальной мембранной плёнкой. Утеплённый фальш цоколь делается с помощью кирпичей или с помощью декоративных панелей. Под ростверком сооружения из кирпичей выкладывается кирпичная стена толщиной в пол кирпича, а декоративные панели устанавливаются прямо на ростверк.

Забирка из кирпича

Чтобы сделать кирпичную стену под ростверком нужно вырыть траншею по всему периметру сооружения глубиной 20 см и шириной 130 см. Затем эта траншея армируется арматурой 10-12 мм и заливается бетоном. После того как бетон затвердеет строят кирпичную стену в пол кирпича. Затем к внутренней стороне кирпичной стены крепят плитный утеплитель с помощью специального клеевого состава например такого как Ceresit CT83. Отделка свайно винтового фундамента с наружной стороны производится оштукатуриванием или можно покрыть декоративным материалом.

Утепление и облицовка декоративными панелями забирки

Отделка цоколя свайно винтового фундамента декоративными панелями делается намного проще чем строить кирпичную стену. Сначала необходимо по всему периметру сооружения соорудить направляющий каркас на котором будут крепиться декоративные панели. Направляющийся каркас может быть сделан из металлического профиля или из деревянного бруса. Обязательно направляющий каркас должен быть обработан чтобы на металле не появилась ржавчина, а на деревянных плесень и гниль. На готовый направляющий каркас с внешней стороны крепятся панели, а с внутренней стороны крепят утеплитель. Панели крепят с помощью специального клеевого состава к каркасу так чтобы они не доходили до грунта 5 см или входили в почву на 5 см, а для этого предварительно выкапывают небольшую канавку см 10 глубиной. Когда утеплитель и панели будут прикреплены канавку засыпают керамзитовым песком. Нельзя забывать и про вентиляцию пространства под полом, для этого в фальш цоколе нужно сделать вентиляционные отверстия.

Отмостка

Сооружение построенное на свайно винтовом фундаменте должно иметь отмостку чтобы в помещениях не было сырости и плесени. Отмостка свайно винтового фундамента делают сразу после возведения цоколя.

Схема устройства отмостки

Отмостка делается вокруг дома с наклоном в 7 градусов от дома для того чтобы поверхностные воды не попадали в подпольное пространство, а красиво выполненная отмостка ещё и придаст дизайну сооружения особый вид. Ширина отмостки напрямую зависит от выступа крыши, она должна быть шире выступа крыши на 0,2 — 0,3 метра. Отмостка состоит из компенсационного шва, гидроизоляции, покрытия и подстилающего слоя, причём покрытие можно сделать из разного материала.

Компенсационные швы разделяют отмостку на участки

По периметру всего сооружения копают канаву глубиной 30 см и делают в ней опалубку. Затем укладывается два слоя рубероида и засыпается слоем щебёнки и слоем крупнозернистого песка, причём каждый слой нужно трамбовать. Потом делаются компенсационные швы из деревянных брусков пропитанных битумом. В получившиеся секции помещают покрытие, а если покрытие будет бетонным то в секции нужно предварительно положить армированные сетки.

Забор

Винтовые сваи применяют и для изготовления забора. Для забора начали изготавливать специальные винтовые сваи которые сделаны из круглой трубы или из квадратного профиля.

Специальная винтовая свая для изготовления забора

Чтобы изготовить свайно винтовой забор применяют винтовые сваи у которых диаметр поменьше так для забора из сетки можно использовать сваи с диаметром 57 мм, а для забора из профлиста 76 мм. Длина сваи должна быть больше глубины промерзания грунта.

Забор на винтовых сваях

К вкрученным в грунт винтовым сваям крепятся металлические столбы с помощью сварки или с помощью специальных креплений. Если на свае будет устанавливаться кирпичный столб то к свае приваривается большая площадка.

Как выполняется обвязка свайного фундамента

Современное строительство частных жилых домов практически не обходится без свайно-винтового фундамента. Особенно часто такую конструкцию можно встретить при возведении каркасных легких домов или построенных из бруса. Причина популярности указанного вида фундамента заключается в его невысокой стоимости, простоте монтажных работ. А если на участке присутствует плывун, то это нередко становится единственно правильным решением.

Нужна ли обвязка свайно-винтового фундамента

Конструкция свайного фундамента состоит из элементов:

• Сваи. Используются забиваемые или винтовые типы строительного материала. В дальнейшем сваи будут выполнять роль опоры для других деталей будущей конструкции;
• Обвязки. Основа для строительных работ по монтажу.

Несущая способность свайных элементов является незначительной. Возможность бруса выдерживать вертикальные нагрузки зависит от ряда факторов:

• Технические характеристики строительного материала;
• Характеристика грунта на участке, где планируется вести строительство.

Как правило, сваи представляют собой металлическую трубу с лопастью, выполненной из стали (их может быть одна или несколько), что позволяет не вбивать брус в землю, а завинчивать его. Свая достигает неподвижного слоя грунта, расположенного ниже точки промерзания. В результате фундамент свайный с обвязкой на глубину промерзания находится на одном месте, даже при сильных колебаниях температуры.

Благодаря простоте монтажа, обвязка свайно-винтового фундамента возводится без использования тяжелой строительной техники. Достаточно 2-3 человека, чтобы за день установиться все трубы. Соблюдение технологических требований – это залог прочности и надежности фундамента и всей конструкции в целом.

Как происходит обвязка свайного фундамента, схема:

• Сначала сваи закручиваются в грунт;
• Затем заливают раствор, состоящий из цемента и песка, что позволит значительно увеличить прочность возводимой конструкции;
• Далее происходит выравнивание, чтобы все элементы были на одной высоте;
• Теперь к верхушкам приваривают оголовки, выполненные из металла, крепят обвязку.

Пошаговая инструкция обвязки

В строительстве используется несколько вариантов обвязки свайного фундамента. Каждый способ имеет свои тонкости, которые нужно учитывать при возведении конструкции, поэтому перед тем как связать свайный фундамент нужно также стоит сразу определиться с силовыми нагрузками и условиями эксплуатации.

Брусом

Порядок работ при использовании ростверка из деревянного бруса:

1. После того, как сваи установлены и закреплены в земле, на верхний край приваривается площадка, выполненная из листовой стали. Размер такой площадки 20х20 сантиметров. При этом толщина листа не меньше 4 миллиметров. Потом по краям площадки делается четыре отверстия, диаметр каждого составляет 8-10 миллиметров. Здесь будут располагаться элементы крепления бруса. После монтажа, все металлические части следует обработать составом для предотвращения коррозии. Нередко используют нитрокраску, специально для наружных работ;
   
2. На подготовленной площадке укладывается рубероид или бикрост для гидроизоляционного эффекта. Материал укладывается в 2-3 слоя. Теперь здесь не будет скапливаться влага и дерево будет служить долго;
3. Теперь наступила пора для брусьев. Первый слой, который будет выполнять роль ростверка, укладывается на площадки. Главное, чтобы геометрия дома не была нарушена, потому постоянно проверяем правильность направления. Это можно сделать с помощью веревки или строительной рулетки, измерив диагонали возводимого каркаса. Торцы брусьев должны быть уложены по принципу «лапа в лапу». Если используется шов, тогда применяется «ласточкин хвост»;
4. Когда все параметры проверены, необходимо прикрепить брусья к металлическим площадкам. Для этого берутся шурупы 150 миллиметровые шурупы с диаметром до 10 мм. Чтобы брус не растрескивался в процессе монтажа, в нем просверливают отверстия на ¾ длины винта. Далее, используя гаечный ключ, шурупы затягиваются с помощью болта;
5. После того, как ростверк смонтирован, делается контрольный замер и проверка параметров. Только после этого можно приступать к строительству дома.

Доской

Если будущий дом планируется делать каркасным, или это будет сруб, то обвязка свайного фундамента пакетом досок используется в большинстве вариантов. Для обвязки используют следующие виды деревьев:

Следует сразу обратить внимание на преимущества использования в качестве ростверка доски:

• Не деформируется и не трескается, в отличие от бруса. Массивное сечение последнего нередко приводит к появлению трещин в процессе монтажа;
• Брусья сложно соединить в одну длинную балку;
• Вес готового бруса значительный и для его перемещения, установки и корректировки положения нужно больше рабочих. Доски легче, балка собирается непосредственно на месте монтажа. Потому количество рабочих рук не увеличивается;
• Доски не нуждаются в предварительной сушке;
• Балка, собранная из отдельных досок способна выдержать вес больше, чем брус той же толщины.

Существует два способа обвязки доской:

1. В полдерева. Каждая доска промазывается клеем и соединяется с другой доской. Затем готовую балку дополнительно скрепляют саморезами и гвоздями. Если используются тонкие доски, то между ними прокладывают дополнительно фанерные листы. Готовую балку ставят на ребро и шурупами крепят к площадке.
2. Елочка. Предварительно обвязка разделяется на три контура: средний, внешний, внутренний. Сборка происходит поочередная, как и крепление.
   

Какой бы способ не был выбран, обязательно должна присутствовать гидроизоляция, снижающая наличие влаги в дереве.

Швеллером

Металлический профиль, произведенный на заводе, крепится к сваям с помощью сварки или винтов. Если используется винтовое крепление, то швеллер укладывается на металлические площадки, которые были заранее приварены к сваям.

При использовании сварки для создания обвязки, то этот метод используется чаще, ввиду того, что конструкция становится значительно устойчивее. В свою очередь надежность фундамента влияет на строение в целом. Крепление швеллера к свае путем сварки не требует установки металлических площадок. Главное требование – это одинаковая высота опор.

Следует обратить внимание, что между сваями должны лежать цельные элементы, чтобы обеспечить жесткость возводимой конструкции. На сегодня в продаже имеются швеллера длиной 11,8 метра.

В зависимости от строительного материала, который будет использоваться для возведения стен дома, швеллер устанавливают профилем вверх или укладывают на сваю. Для увеличения надежности конструкции, желательно использовать металлические «косынки» в местах, где присутствуют болтовые соединения.

Профильной трубой

Указанный вид строительного материала используется, когда выполняется обвязка фундамента на винтовых сваях и имеет строение наподобие швеллера. Однако его прочность значительно ниже.

Дело в том, что металлический лист, используемый при изготовлении профильной трубы, менее прочный и тоньше, чем металл для швеллера. Чтобы достигнуть максимального показателя прочности профиль крепят внахлест или делают накладку на сваи. Можно еще подрезать под 45 градусов и скрепить стыки с помощью косого уголка болтами.

Алгоритм действий при е свай профильной трубой:

• Сваи ввинчиваются в грунт и закрепляются на одном уровне. Далее привариваются оголовки;
• Балки укладываются по внешнему периметру. Углы соединяются;
• Теперь балки укладываются на внутренней стороне и с помощью сварки скрепляются с внешними элементами;
• Далее происходит обвязка оставшихся свай, чтобы достигнуть максимального показателя жесткости;
• На металлические элементы наносится нитрокраска или антикоррозийный раствор.

Для повышения прочности конструкции, рекомендуется приварить металлические «косынки» на места соединения профилей, а также в местах, где вкручены болты.

Все сварочные работы должны выполняться специалистом, имеющим соответствующую квалификацию, а также допуск к указанным видам работ.

Уголком

Использование металлического уголка считается самым экономичным способом создание обвязки. При этом, если все работы выполнить правильно, то надежность полученной конструкции не будет уступать швеллеру. Есть два важных условия, которые влияют на качество:

• Каким способом уголок крепится к свае;
• Какое расстояние выдержано от грунта до нижней части обвязки.

Существует несколько правил, используемых для осуществления обвязки с помощью уголка:

• Нужно постоянно следить за расстоянием между грунтом и нижней частью конструкции. Следует выдерживать высоту не меньше 10-15 сантиметров. Невыполнение указанного условия, способно привести к повреждению креплений обвязки. Зимой под действием низких температур происходит пучение грунта, что негативно воздействует на установленные конструкции;
• Правильное крепление уголка к свае. Профиль размещают между осями, под оголовками;
• Если фундамент располагается выше одного метра, то здесь понадобится диагональная раскосина.

Уголок, который будет использоваться для обвязки свайного фундамента, должен быть равнополочным, ширина одной стороны 50 миллиметров. Сам металл не меньше 5 миллиметров в толщине. Полученный материал является надежным.

Однако, при использовании уголка нужен опыт, если таковой отсутствует, то возникают проблемы с диагональной раскосиной. Неизвестно сколько материала нужно обрезать, чтобы углы получились ровные. Здесь есть два выхода:

1. Несколько раз промерить, только потом подрезать. Так можно определить, какой размер профиля нужен.
2. Берется прямоугольная пластина (ее можно отрезать от уголка), приваривается к свае, выдерживая направление по оси. Затем, к уже установленной пластине приваривается уголок.

Гидроизоляция

Наличие грунтовых вод делает необходимым создание дренажной системы и гидроизоляции фундамента. Изначально выполняется защита от влаги самих свай, поскольку указанные элементы несут основную нагрузку всего сооружения.

Металл имеет свойство ржаветь, что делает его непрочным. Коррозия на сваях приводит к снижению несущей способности. Также гидроизоляция не дает грунтовым водам и влаге проникнуть внутрь дома.

Свайно-винтовой фундамент часто используется при возведении загородных домов. Внешний вид каждой сваи – это металлический стержень, заостренный к концу, на который наварены винты или спираль. При монтаже, каждую сваю завинчивают в грунт, пока она не опустится ниже точки промерзания земли. Единственный способ, направленный на защиту свай от влаги – это обработка последних антикоррозийным составом.

Гидроизоляция обвязки состоит из рубероида, сложенного в несколько слоев.

Теплоизоляция

Защита внутреннего пространства под домом, где установлен свайно-винтовой фундамент является первостепенно задачей. Наличие холодного воздуха, свободно перемещающегося под полом, увеличивает потери тепла, соответственно растут расходы на обогрев жилища.

Достаточно сделать фальш цоколь и утеплить забирку. Результатом становится предотвращение проникновения холодного воздуха под дом.

Цоколь утепляют полистирольными плитами, также используют пеноплекс или экструдированный пенополистирол. Указанные материалы имеют низкий показатель теплопроводности, что делает их идеальными для утепления дома. Второе преимущество заключается в их долговечности, устойчивости к атмосферным осадкам и небольшом весе. Это значит, что на фундамент не ложится дополнительная нагрузка из-за утеплителя.

Порядок работ при утеплении фундамента:

• Проводят гидроизоляционные работы для оголовок свай и ростверка. Для этого используется рубероид;
• Затем выполняется фальш цоколь из кирпичей или применяются специальные декоративные панели;
• Под ростверком, выводится кирпичная стена. Сам кирпич ложится ребром, чтобы толщина получилась в полкирпича.