Бетонные винтовые сваи: технология применения

Бетонные винтовые сваи: технология применения

Бетонные винтовые сваи

Одним из последних новшеств в современном строительстве является использование бетонные винтовые сваи для возведения фундаментов под различные конструкции. Долговечные, прочные, обладающие высокой несущей способностью такие опоры позволяют возводить надежные и достаточно дешевые основания под различные заборы, здания из кирпича, пенобетона, бруса. Лишенные многих недостатков металлических аналогов такие сваи становятся очень популярными как в частном малоэтажном домостроении, так и в возведении высоких и тяжелых построек. О том, что собой представляют такие сваи, какую конструкцию имеют, где применяются, как изготавливаются и как монтируются и пойдет речь в данной статье.

Конструкция

Самые распространенные бетонные винтовые сваи состоит из следующих элементов:

  • Тело (ствол) – центральная часть сваи, имеющая круглое поперечное сечение. В торце верхней части ствола выполнено прямоугольное или квадратное гнездо для специального ключа, используемого при ручном закручивании опоры.
  • Винтовая лопасть – многовитковая рабочая часть опоры расположенная в ее нижней части. Эта часть сваи позволяет ей при закручивании преодолевать плотные слои почвы, обеспечивает надежное сцепление опоры с грунтом, придавая ей высокую несущую способность.
  • Острый металлический наконечник — направляющая опоры, позволяющая сохранять ей вертикальное положение при вкручивании в грунт.

Рисунок 1. Конструкция винтовой опоры из бетона

Внутри тела опоры расположен цилиндрический арматурный каркас и профильная труба квадратного или прямоугольного сечения. Эти элементы предают свае жесткость и прочность на излом.

Основные характеристики

Бетонные винтовые сваи различных производителей обладают следующими техническими характеристиками:

  • диаметр тела – от 100 до 152 мм;
  • длина опоры – от 1000 до 4000 мм;
  • материал сваи – бетон марки М500 с гидрофобными добавками;
  • количество витков винтовой лопасти — от 2 до 8-10;
  • несущая способность опоры – от 3,5-5,0 тонн (в глине и суглинке) до 6-10 тонн (в песке и супеси);
  • вес – от 30-50 до 180-200кг.

Сфера применения

Бетонная винтовая свая – универсальная опора для фундамента, широко применяемая в следующих сферах:

  • Частное малоэтажное загородное домостроение – строительство коттеджей, деревянных дачных домиков, бань, летних кухонь,веранд,беседок.
  • Возведение ленточных и монолитных (плитных) оснований на участках со сложным рельефом.
  • Строительство промышленных объектов – арочных ангаров, складов, теплиц, линий электропередач, вышек сотовой связи.
  • Монтаж фундаментов для заборов, различных ограждений, рекламных и декоративных конструкций (рекламных щитов, билболордов, мачт флагштоков).
  • Строительство сельскохозяйственных объектов – зерноскладов, молочно-товарных ферм, сушильных комплексов.
  • Монтаж свайных фундаментов пирсов, причалов, набережных.

Рисунок 2. Свайное поле из винтовых бетонных опор

Также винтовые опоры широко применяются при реконструкции утративших свою несущую способность старых оснований – бетонные сваи данного вида благодаря простому и быстрому монтажу позволяют усилить или полностью заменить старый фундамент новым, более надежным, устойчивым и прочным.

Преимущества бетонных винтовых свай

Основными преимуществами винтовой бетонной сваи перед аналогами из металла являются следующие ее особенности:

  • Долговечность – срок службы винтовой опоры составляет 80-100 лет.
  • Устойчивость к коррозии – на покрытые слоем гидрофобного бетона металлические элементы опоры почвенный раствор (находящаяся в почвенных капиллярах влага с растворенными в ней минеральными веществами) не оказывает никакого влияния, не вызывая тем самым образование и развитие очагов коррозии.
  • Высокая несущая способность – винтовая опора из бетона способна выдерживать вес до 10-12 тонн.
  • Использование для возведения фундаментов на различных грунтах.
  • Быстрота и всесезонность монтажа – винтовой фундамент из бетонных опор монтируется за 1-2 дня. При этом монтажные работы могут производиться, как в теплое время года, так и зимой.
  • Доступная цена – стоимость таких свай значительно ниже, чем металлических оцинкованных аналогов.
  • Возможность возведения стен сразу же после монтажа свайного фундамента.

Этапы производства бетонных винтовых свай

Процесс изготовления бетонных винтовых опор состоит из следующих этапов:

  • Изготовление цилиндрического арматурного каркаса из рифлёных прутов диаметром 6-8 мм;
  • Закладка арматурного каркаса и профильной трубы в сделанную из плотной резины форму-опалубку;
  • Приготовление бетонного раствора из цемента марки М500, строительного речного песка, щебня фракции 5-20 мм в пропорции 1:2:3.
  • Заливка бетона в форму-опалубку с обязательным уплотнением на вибростоле – производится это для удаления из смеси пузырьков воздуха, которые при затвердении бетона превращаются в полости, уменьшающие прочность и надежность сваи. При добавлении специального пластификатора раствор не подвергают уплотнению.
  • Термическая обработка форм-опалубок с раствором в специальной прогревочной камере в течение 10 часов. За это время заготовка набирает порядка 50 % своей прочности.
  • Набор заготовкой полной прочности в прогревочной камере в течение 6-7 суток.

На завершающем этапе, после выемки готовой опоры из формы-опалубки производиться визуальный контроль качества.

Наглядно посмотреть процесс производства данных опор можно в следующем видео:

Монтаж фундамента на винтовых бетонных сваях

Процесс монтажа свайного фундамента на винтовых бетонных опорах включает в себя проведение инженерно-геологического изыскания, составление проекта, расчет необходимого количества материалов, монтаж свайного поля согласно проектной документации.

Проведение инженерно-геологические изыскания

Инженерно-геологическое изыскание включает в себя следующие мероприятия:

  • Бурение скважин с отбором почвенных проб и описанием проходимых грунтов.
  • Проведение лабораторных исследования физико-механических свойств грунтов, подземных вод.
  • Статическое и динамическое зондирование грунтов.
  • Испытания грунтов динамическими и статическими нагрузками.
  • Монтаж в грунтах эталонных либо же натурных опор.
  • Исследовательские работы по определению влияния монтажа свайного фундамента на окружающую среду и на находящиеся вблизи будущего здания сооружения и конструкции.

Составление проекта

На основе произведенных инженерно-геологических изысканий специализированной организацией производится составление проекта содержащего следующую информацию:

  • план фундамента (свайное поле);
  • спецификация элементов фундамента (свай) с указанием их марок и количества;
  • привязка фундамента к местности;
  • глубина вкручивания свай;
  • вид используемого для обвязки свай ростверка.

Проект также содержит подписи исполнителя (инженера проектной организации) и заказчика.

Рисунок 3. Проект свайного фундамента на бетонных винтовых опорах

Монтаж свайного поля

Процесс монтажа винтовых опор из бетона включает в себя следующие операции:

  1. Бурение лидерного (направляющего) отверстия на глубину равную половине длины опоры – для данной операции используют ручной мотобур со шнеком необходимого диаметра.
  2. Вкручивание винтовой опоры вручную специальным ключом или с помощью гидравлического сваекрута.
  3. Засыпка лидерного отверстия грунтом – заполнять полость вокруг сваи можно как извлеченной при бурении лидерки почвой, так и непучинистым грунтом (речным песком или рыхлой супесью).
  4. Обрезка свай по одному уровню при помощи мощного бензореза с алмазным диском по бетону.

При монтаже фундамента из данного вида опор может возникнуть вопрос: нужно ли заливать во вкрученные винтовые сваи бетон? Ответ на него однозначен — заливка внутрь винтовых свай бетона нецелесообразна по нескольким причинам.

Во-первых, залитый в сваю бетон не существенно увеличивает ее прочность и жесткость. Во-вторых, все металлические элементы опоры надежно защищены бетонной толщей от воздействия влаги и в дополнительной защите как в случае со стальными аналогами они не нуждаются. И наконец подобная заливка хоть незначительно, но все же увеличивает вес и без того тяжелых в переноске и транспортировке опор.

Более наглядно увидеть, как происходит описанный выше процесс можно в следующем видео:

Чем грозит неправильный расчет свайного поля

Ошибки при проектировании свайного поля – не соблюдение расстояния между опорами, глубины вкручивания – может привести к таким последствиям как:

  • Чрезмерный расход опор.
  • Неравномерная усадка различных частей свайного фундамента.
  • Постепенное разрушение несущих стен, кровли.
  • Повреждение коммуникаций (водопровода, канализации, газопровода) внутри задания.

Неправильно спроектированный и установленный бетонный фундамент на винтовых сваях в любом случае приведет к дополнительным расходам. И если при слишком частом расположении свай основание окажется хоть слишком дорогим, но при этом очень основательным, то при прочих ошибках фундамент будет ненадежным и непрочным, требующим реконструкции или демонтажа, с последующей установкой нового.

Основные производители

Основными производителями винтовых бетонных опор являются такие компании как:

Средняя стоимость

Стоимость винтовых бетонных свай у указанных выше производителей существенно различается:

  • Компания «Terravint» предлагает 3 набора свай (7,15 и 25 штук) для бани, одноэтажного дачного дома, двухэтажного коттеджа за 18 900 ,39 600 и 63 750 рублей соответственно;
  • У группы компаний «Винт Монолит» стоимость бетонных винтовых опор вместе с их монтажом колеблется о 2 800 до 6 400 рублей.

Таким образом, бетонный винтовой фундамент – это очень надежное, прочное, простое в монтаже основание, применяемое ка для небольшого жилого дома, дачи бани так и для большого ангара, склада, фермы. Установка составляющих такой фундамент бетонных опор производится почти по той же технологии что и аналогов из стали. Существенным отличием процесса монтажа данного фундамента от аналогичного на металлических опорах является то, что заполнение винтовых свай бетоном не производится. Такая операция незначительно увеличивает устойчивость и прочность опоры, не защищает профильную центральную трубу от коррозии, существенно усложняет процесс демонтажа сваи.

Бетонный фундамент на винтовых сваях

В малоэтажном строительстве в последние годы все более популярным становится фундамент на винтовых сваях. Несмотря на то, что в промышленном строительстве данная технология используется более ста лет, частные домовладельцы заинтересовались ею лишь в начале девяностых.

Содержание

Суть технологии

устройство бетонного фундамента на винтовых сваях

При возведении частных домов на проблемных грунтах главная трудность – выбор оптимального фундамента. В зависимости от проблемы с грунтом, можно использовать винтовые сваи либо «плавающую» плиту.

Бетонный фундамент на винтовых сваях известен достаточно давно. На данный момент выпускается два вида свай, отличающихся способом создания винта. В первом случае к концу сваи приваривается листовой металл. Во втором случае отливка свай происходит в специальной форме, вследствие чего винт является единым целым со всей конструкцией. При строительстве частных домов часто используются сваи с приваренным листовым металлом.

Читать еще:  Мелкозаглубленный ленточный фундамент для дома из газобетона

Винтовая свая имеет одну особенность: находясь в достаточно плотном грунте, она его еще более уплотняет. В результате увеличивается сопротивляемость грунта различным внешним нагрузкам.

Возможность варьировать высоту свай позволяет использовать такое устройство фундамента для частного дома на местности с существенными перепадами высот. При необходимости к стволу можно приварить трубу равного диаметра.

В каких случаях используется бетонный ростверк

Бетонный ростверк – один их самых надежных способов обвязки. Он обладает двумя ключевыми преимуществами – прочностью бетона и устойчивостью к выдавливающей силе.

Ростверк на бетонных сваях подходит для возведения домов из кирпича, пеноблока, газосиликата и иных непластичных материалов. Он исключает прогиб при пиковых нагрузках.

Кроме возведения домов свайный ростверк используется и в других случаях:

  1. Если нужно придать цоколю более эстетичный вид. На бетонный цоколь можно установить сайдинг, его можно перекрасить или оштукатурить.
  2. При необходимости утеплить пространство под строением или протянуть какие-либо коммуникации.
  3. При строительстве заборов. В данном случае ростверк используется одновременно для эстетики и для установки кирпичных столбов.

Противопоказанием к установке винтовых свай считаются текучие грунты и очень глубокие торфяники. Не рекомендуется устанавливать сваи в скальные основания. Для каменистых грунтов можно использовать винтовые сваи с наконечником литым.

Бетонный фундамент на винтовых сваях применяется в основном для строительства небольших дачных домов или коттеджей.

Видео о бетонном фундаменте на винтовых сваях:

Преимущества и недостатки

Свайно-винтовой фундамент не идеален. Он имеет как положительные свойства, так и недостатки.

Главные преимущества фундамента на винтовых сваях:

  1. Легкость и быстрота возведения. Его можно сделать самостоятельно в течение 1-2 дней;
  2. Чистота при строительстве. Это отличает его от монолитных типов фундамента;
  3. Небольшая стоимость;
  4. Надежность и долговечность;
  5. Свайный фундамент с монолитным ростверком можно монтировать в любое время года;
  6. Повышенная несущая способность;
  7. Возможность неоднократного использования;
  8. Идеальное решение для нестандартных ландшафтов: при больших перепадах высот, ограниченном пространстве и т.д.

Существуют и определенные недостатки:

  1. В доме на свайно-винтовом фундаменте не получится оборудовать подвальное помещение;
  2. Нижняя часть строения требует дополнительного утепления;
  3. Отдельная проблема – качество материалов. В идеале, сваи должны приобретаться у производителей,но не у перекупщиков. У достаточно крупного производителя есть собственные научно-исследовательские, а также опытно-конструкторские подразделения, испытывающие всю производимую продукцию, выдающие разрешения и техническое обоснования.

к содержанию ↑

Строительство свайно-винтового фундамента с бетонной обвязкой

Перед началом строительства здания швеллер грунтуется антикоррозийным составом. Это препятствует образованию ржавчины и преждевременному износу фундамента. Бетонный ростверк на винтовых сваяхприменяется при возведении строений из газобетонных блоков.

варианты обвязки винтовых свай

Несмотря на то, что виды самих свай могут различаться, использование комбинированных материалов повышает прочность фундамента. Потому чаще всего в строительстве применяется железобетонный ростверк. Для возведения фундамента необходимы:

  1. Сваи винтовые;
  2. Железная арматура;
  3. Специальная вязальная проволока;
  4. Бетонный раствор;
  5. Опалубочные доски.

Вначале завинчиваются сваи. Винтовая свая – это металлическая труба с острым наконечником и специальной спиралевидной лопастью, благодаря которой свая ввинчивается в грунт, подобно саморезу. Помимо этого лопасть уменьшает давление на грунт и исключает возможность выдергивания сваи вследствие пучения грунта на морозе.

В обычных условиях сваи ввинчиваются на глубину ниже промерзания. В Московской области эта глубина составляет полтора метра. Ввинченные сваи необходимо обрезать по уровню.

На установленные сваи вяжут арматуру. Ее диаметр должен быть в диапазоне 12-18 мм. Расстояние между отдельными арматурными прутьями – 15-35 см. Обвязка арматурой делается по периметру ленты.

В верхней части установленных винтовых свай сверлятся отверстия. Сквозь них проходят закладные, где крепят продольные хлысты арматур.

После монтажа арматуры устанавливается опалубка. Затем заливается бетон. При этом необходимо следить, чтобы верхний край сваи не выходил за пределы бетонного основания. При заливке бетона в первую очередь заливается внутренность винтовой сваи. Во избежание возникновения пустот, заливку подвергают вибрации при помощи металлических труб. После этого делается окончательная заливка места между краями опалубки.

Бетонный ленточный фундамент со сваями – это оптимальный вариант для возведения относительно легких строений на сложных наклонных ландшафтах. Сваи в данном случае являются еще и якорями, удерживающими основание дома при смене времен года. В свою очередь лента обеспечивает равномерное распределение нагрузки по всей площади фундамента.

Видео с примером строительства бетонного фундамента на винтовых сваях для забора:

Технология использования бетонных винтовых свай

Бетонные винтовые сваи – прекрасная возможность смонтировать надежный и прочный фундамент на слабых грунтах: глинистых, песчаных, болотистых, торфяных. Для упрочнения конструкции сваи могут армироваться стальными прутьями. Бетон создает щелочную среду, не допускает воздуха к металлу, что защищает конструкцию от коррозии, различных негативных воздействий.

Заливка винтовых свай бетоном выполняется достаточно просто: сначала у сваи спиливают участок с отверстием для монтажа, потом заливают полость раствором с использованием воронки, тщательно уплотняют (куском арматуры либо шомполом), далее монтируют оголовок и выполняют последующие этапы строительных работ.

Как залить сваи бетоном самостоятельно

Бетонный фундамент на винтовых сваях отличается долговечностью, прочностью, надежностью, стойкостью к различным воздействиям и позволяет создавать качественные фундаменты на разных типах грунта. Но до того, как приступать к выполнению работ и решить, нужно ли заливать бетон в винтовые сваи вообще, необходимо тщательно изучить все нюансы.

Общие понятия о заполняемых бетоном сваях

Бетоном заливают набивные сваи, которые бывают разными – железобетонными, бетонными, металлическими, синтетическими, асбоцементными, винтовыми и т.д. Сначала на объекте рассчитывают и размечают места расположения свай, которые могут монтироваться как по одиночке, так и кустами, полосами. Обычно основание выполняют прямоугольной формы.

Установка и заливка набивных свай

Для набивных опор сначала делают скважины – методом обычного бурения почвы, сверления с поступлением раствора глины под давлением, бурения с использованием вибромеханического оборудования, взрыва. Процесс может осуществляться вручную или с использованием специальной техники, инструмента, оборудования.

После бурения на дно скважины засыпают смесь песка и гравия в одинаковых объемах (или только песок) с обязательной трамбовкой и итоговой толщиной слоя 10-20 сантиметров. На эту подушку укладывают слой гидроизоляции.

В подготовленную скважину устанавливают каркас из стальной арматуры строго вертикально. Бетонировать нужно этапами, заливая раствор слоем толщиной 20-25 сантиметров. Далее залитая смесь уплотняется ручным вибратором.

Заливка свай с применением обсадных труб

Для грунтов с не очень большой несущей способностью набивные сваи под здания выполняют с использованием обсадных труб. До того, как будет выполнено заполнение винтовых свай бетоном, нужно все подготовить. Вначале бурят скважины, потом опускают сегменты трубы вовнутрь, если нужно, используют домкраты.

Установка собранного стального каркаса производится на засыпанную гравийно-песчаную подушку и слой гидроизоляции. Бетонирование осуществляется слоями, с уплотнением каждого вибратором в обязательном порядке. По мере того, как бетон твердеет, часть обсадной трубы разбирают.

Заливка набивных свай бетоном с помощью пневматического оборудования

Если свайный фундамент монтируется на водонасыщенной почве, основание обустраивают на набивных сваях и бетон заливают с использованием пневматического оборудования. Сначала по общему принципу засыпают подушку, потом прокладывают гидроизоляцию, а сваю формируют из бетона с подачей сжатого воздуха компрессором. Опора заполняется слоями по всему объему с применением нагнетательного оборудования.

Заливка буронабивных свай с уширенной пятой

Разбираясь с вопросом, нужно ли заполнять винтовые сваи бетоном, желательно изучить все технологии создания конструкции. Одним из вариантов является сооружение свай с расширенным основанием.

Как обустроить расширенное основание скважины:

  • Заливка слоями низа скважины бетоном слоем 20-30 сантиметров и выдавливание смеси под давлением в окружающий грунт для создания расширенной основы.
  • Создание пяты специальным режущим инструментом – складным элементом, который закреплен на головке бура и на нужной глубине способен раскрываться. В процессе вращения нож расширяет ширину основания до 2-3 метров в поперечнике. Нож запускает в действие гидравлический механизм, управляющийся дистанционно.
  • Расширение взрывом – установка, расположенная дистанционно, заставляет взрывчатку сдетонировать, что создает сферическое углубление.

Потом полость скважины упрочняют стальным каркасом, заливают бетон.

Набивка свай смесью грунта с бетоном

Для изготовления грунтонабивной сваи используют специальные бурильные установки, которые смешивают грунт и жидкий бетон. Лопасти механизма смешивают бетонный раствор и срезанный грунт, весь объем идет под давлением в отверстие для опоры, в итоге создается свая с достаточно высокой несущей способностью. Почва из скважины, таким образом, не удаляется, так как именно за счет грунта с бетоном формируется прочное основание. Обычно такие сваи выполняют на слабых песчаных грунтах.

Заливка винтовых свай бетонным раствором

Винтовая бетонная свая заполняется раствором послойно, каждый слой должен быть примерно 20-30 сантиметров. Обязательно слои уплотняются специальным вибратором. Если строится небольшое здание, бетон можно уплотнить штыком из обычной арматуры либо чем-то подходящим.

Винтовые сваи демонстрируют прекрасную несущую способность, но обычно для здания из тяжелых материалов такие виды фундамента не используют.

Заливка бетоном винтовых свай

Если вопрос о том, нужно ли заливать винтовые сваи бетоном, не стоит и мастер понимает целесообразность данного этапа работ, необходимо приступить к изучению технологии. Стандартная винтовая свая представляет собой металлический столб, который с одной стороны оснащен винтовой лопастью, с другой – специальным техническим отверстием. Данный элемент позволяет надежно крепить фундамент под зданием, делая его стойким и прочным.

Читать еще:  Дом из пеноблоков: плюсы и минусы пенобетона

Для чего нужно бетонирование

Бетонирование делает сваи более стойкими к разным типам нагрузки, продлевает срок службы, существенно повышает функциональность. Правильно забетонированная свая прослужит в разы больше укрепленной цинком. Также заливка бетоном сваи нужна для того, чтобы защитить ее от коррозии, что осуществляется за счет вытеснения из трубы воздуха. Бетон существенно повышает прочность, позволяет сэкономить.

Марки используемых бетонов

Для бетонирования лучше всего брать низкофракционный бетон марок М200 или М300. Лучше всего марка М200 подойдет для строительства одноэтажных зданий либо двухэтажных строений с легкими перекрытиями. Марка используется в создании железобетонных изделий, по прочности считается конструкционной. М300 подойдет для строительства фундамента под здание до 5 этажей.

Технология

Перед тем, как заливать в винтовые сваи бетон, необходимо все подготовить: найти лейку для заливки смеси, нарезать и вставить в размер арматуру, бетономешалку или емкость для замеса бетона.

Основные этапы заливки бетона в сваи:

  • Подготовка инструмента и материалов – заранее нужно определиться с типом свай, способом их создания, типом погружения, местом расположения. В зависимости от этих факторов подбирают и инструмент: обычно это бур, лопаты, нивелир, бечевка, колышки, рулетка, специальный инструмент для работы с арматурой, строительный вибратор. Материалы: сами сваи, смесь песка и гравия, все для приготовления бетонного раствора.
  • Обрезка свай – опоры должны быть установлены идеально ровно, поэтому используют специальный инструмент: насадка для экскаватора крепится на своеобразную стрелу, внутри с мощным режущим инструментом, который выравнивает опоры.
  • Вставка стальных прутьев .
  • Заливка бетоном – непосредственно в ствол, послойно, с трамбовкой. Обязательно нужно следить за тем, чтобы в зоне, где свая примыкает к бетону, не появлялись пустоты.

Преимущества процесса

Винтовые сваи помогают создать долговечный фундамент, защитить арматуру от коррозии, используются для строительства на всех типах грунта. При установке опор не обязательно выполнять земляные работы, так как грунт под сваями почти не промерзает, не демонстрирует пучения. На такой конструкции можно построить надежный и долговечный кирпичный дом.

Нужно ли бетонировать винтовые сваи

Вопрос о том, зачем заливают бетон в сваи винтовые, не дает покоя многим мастерам. Кто-то утверждает, что этого делать не нужно, другие же не представляют обустройства свайного фундамента без бетонирования ствола.

Компетентные мнения сторонников данной технологии

Технология позволяет строить надежные дома с фундаментами с достаточно высокой несущей способностью, не разрушая соседние здания, что особенно актуально на объектах с плотной застройкой. Заливка сваи бетоном повышает ее несущую способность на 30-35%, делая более прочной и жесткой.

Раздумывая над тем, винтовые сваи надо ли заливать бетоном, стоит рассмотреть и такое преимущество, как понижение стоимости работ. Сваи можно устанавливать меньшего диаметра, так как стоимость бетона для заливки намного меньше, чем стоимость сваи, а прочность в итоге получается той же.

Обоснование бесполезности

Некоторые мастера в Москве и других городах сомневаются в том, стоит ли заливать бетоном сваи, аргументируя это тем, что контакт бетона и металла предполагает разность коэффициента расширения. Это может привести к трещинам по бетону, скоплению влаги, коррозии, разрушению сваи.

Нецелесообразно бетонирование при выполнении фундамента на какой-то срок – к примеру, под строительный вагончик. Вопрос о том, можно ли выкрутить винтовые сваи, залитые бетоном, тут даже не стоит – это очень сложно. В таком случае проще установить полые опоры, а потом выкрутить их специальной механизированной техникой для повторной установки.

Бетонные винтовые сваи помогут создать надежный и прочный фундамент под строительство долговечного дома. При условии соблюдения технологии и выбора качественных материалов все работы выполняются быстро и просто.

Заливка бетоном винтовых свай

Есть такое понятие, как винтовая свая – столб из металла, имеющий с одной стороны винтовую лопасть, с другой – техническое отверстие. Используются данные изделия для надежного укрепления фундамента под домом. Они являются гарантией прочности и стойкости строения. Но для этого их строго рекомендуется бетонировать. Бетон увеличивает стойкость столбов по отношению к внешним нагрузкам, обеспечивает их длительную функциональность. Качественно забетонированная свая будет служить в несколько раз дольше, чем укрепленная с помощью цинка, к тому же, стоит она гораздо дешевле.

Для чего нужно бетонирование?

Бетонировать винтовые сваи необходимо, чтобы избежать коррозии внутри стержня изделия, то есть вытеснить из внутренней части трубы воздух. Кроме того, бетон увеличивает прочность винтовой сваи и позволяет сэкономить средства.

Марки используемых бетонов

Прежде чем приступать к работе, необходимо выяснить, какой бетон целесообразнее всего использовать для укрепления винтового столба. Обычно для бетонирования берут низкофракционный бетон М200, М300.

Состав бетона М200.

Марку М200 чаще всего используют для процесса строительства одноэтажных либо двухэтажных домов, имеющих легкое перекрытие. Такая марка применяется в работе с железобетонными изделиями, по характеристикам прочности ее относят к конструкционным.

Марка M300 является подходящей для возведения фундаментов частных домов высотой до пяти этажей. Подобный бетон рекомендуют приспосабливать к монолитным типам перекрытий.

Технология

Для удобной заливки бетона необходимо сначала подготовить лейку с водой. Арматура должна быть сразу нарезана и вставлена в размер. Если свай не слишком много, рекомендуется месить бетон собственноручно, лопатой в пластиковой емкости. Важно помнить: для надежного и прочного бетонирования стоит отрегулировать стержни по высоте.

После строительных работ в бетоне могут остаться монтажные отверстия, которые следует заклеивать обыкновенным бумажным скотчем. Позже, когда бетон перейдет в твердую форму, скотч можно будет снять.

Подготовка материалов и инструментов

Выбор материалов для возведения свайного фундамента должен быть ответственным, чтобы позже не пришлось бороться с нежелательными последствиями. Чаще всего он зависит от таких факторов, как тип столбов, способ их изготовления, погружения в землю, расположения при строительстве здания.

Для свайного фундамента требуется большое количество строительной техники, поэтому в случае, когда речь идет о дачах и жилых коттеджах, необходимо рассмотреть те варианты конструкций, которые возможно соорудить своими руками.

Важной составляющей изделия является ростверк. Ростверком называется верхняя часть фундамента, функция которой – распределение нагрузки на его основание. Он имеет вид плит, которые объединяют основания свай и служат для них опорным сооружением.

Обрезка свай

Строительство свайного фундамента предусматривает подготовку безупречно ровной поверхности согласно уровню свай. Это нелегко сделать без специального оборудования, ведь расстояние между концами свай довольно велико, и практически невозможно определить, идеально ли выровнена поверхность. Оборудование помогает определить все параметры с точностью. Представляет оно собой специализированную насадку для экскаватора, которая крепится сверху на стрелу. Внутри находится мощный инструмент для резания бетона, металла и других строительных материалов. Работа с такой насадкой гарантирует аккуратность обрезки. Выравнивание поверхности ведется без видимых недостатков.

Вставка арматуры

В сваях бывают разные виды арматуры – ненапрягаемая, предварительно напряженная. Они помогают закреплять конструкции. Сваю обязательно необходимо устанавливать строго посреди ростверка, чтобы не допустить перекоса. Независимо от того, бетонная это конструкция либо винтовая свая из металла, технология одинакова.

Конструкция укрепляется по углам. Расположение следующей сваи от угла может составлять до трех метров, а градус отклонения не может быть выше двух – в таком случае склонность к удержанию нагрузок существенно снижается. Строители говорят, что на следующий день после установки уже вполне возможно начинать возведение стен постройки.

Бетонирование

Во время бетонирования винтовых столбов очень важно, чтобы в бетонном материале не образовывались пустоты в том месте, где свая примыкает к бетону. Внутрь ствола заводят арматуру для укрепления конструкции. Заливка бетона производится в ствол винтовой сваи. Затем он заполняет полную площадь основы фундамента, и получается одно большое железобетонное сооружение.

Преимущества процесса

Винтовые сваи для создания фундамента – долговечны. Дом с такой конструкцией имеет потенциал простоять около ста лет. Они могут быть использованы почти на любом типе грунта. Земляные работы при их установке совсем не обязательны, ведь грунт под ними практически не промерзает и не вспучивается. Помимо простых конструкций, на подобных столбах можно возводить полноценные дома из кирпичных материалов.

Целесообразность бетонирования винтовых свай

Прочное фундаментное основание при строительстве домов является гарантией их устойчивости, особенно на проблемных грунтах. Обустройство фундамента на винтовых сваях является одним из самых бюджетных вариантов, но такая конструкция требует дополнительного усиления при помощи бетонирования, что позволит ей выдерживать нагрузку до 3 т.

Необходимость заливки винтовых свай бетоном нередко ставится под сомнение, и всё же именно эта технологическая операция является лучшим методом повысить несущую способность конструкций и обеспечить их коррозионную стойкость. Кроме того, такая технология предохранит сваи от разрушения в зимний период, что возможно при попадании воды внутрь трубы и ее последующего замерзания, а также обеспечит сохранность фундаментов соседних зданий при проведении строительных работ в районах плотной застройки.

Обоснование необходимости бетонирования ствола винтовой сваи

Бетонирование винтовых свай благотворно влияет на механические свойства конструкции, способствуя увеличению жесткости, прочности, упругости. Тем не менее противники подобного усиления указывают на опасность, связанную с разностью коэффициентов теплового расширения металла и бетона. По их мнению, это может привести к образованию микротрещин, в которых будет скапливаться влага, что приведет к активизации коррозионных процессов.

Читать еще:  Какой цемент лучше для фундамента: марка, как выбрать

Но такое возражение вряд ли найдёт много сторонников, поскольку опровергается практикой. Действительно, высокие прочностные характеристики таких строительных материалов как железобетон или трубобетон не подлежат сомнению, поэтому нет никаких оснований считать, что заполнение винтовых свай бетоном сможет негативно повлиять на их коррозионную стойкость.

К тому же, для развития коррозии кроме наличия влаги необходим постоянный доступ кислорода, а процедура бетонирования как раз и вытесняет воздух из ствола сваи. Следует также учесть, что бетон является щелочной средой, благоприятной для воздействия с черными металлами, а значит, не оказывает сколько-нибудь заметного химического или физического воздействия на металлические конструкции.

Процедура заполнения полости ствола винтовой сваи

Итак, мы убедились, что вопрос, нужно ли бетонировать винтовые сваи, должен решаться положительно. Как же выполнить эту операцию правильно с наилучшим результатом? На самом деле, такая технология не требует ни применения специального оборудования, ни особых приемов. Производится она следующим образом:

  • После завинчивания сваи необходимо срезать участок с монтажным отверстием.
  • Внутрь ствола сваи заливается бетонный раствор, при этом для экономии материалов рекомендуется использовать воронку.
  • После заливки происходит уплотнение раствора, которое можно производить рукой, но лучше для этой цели использовать кусок арматуры. Такая несложная процедура позволит сократить количество внутренних полостей.
  • После застывания бетонной смеси монтируется оголовок.

Чем лучше всего заливать винтовую сваю и зачем? Обычно для этого используется песочно-бетонная смесь, которая обладает склонностью к усадке, да и сама заливка производится несколько ниже уровня подрезки. При застывании бетона образуется небольшое углубление, поэтому для качественной заливки следует досыпать в сваю цемент или порошковый бетон.

При выборе марки бетона следует учесть характеристики возводимого здания. Так, бетон М-200 больше подходит для 1-2-этажных домов, а марка М-300 используется при возведении зданий высотой до 5 этажей.

Следует помнить, что заливать или засыпать винтовые сваи в холодное время года следует с добавлением антиморозных присадок, что предохранит ее от разрушения, возможного при расширении заледеневшего раствора. Если позволяют климатические условия, нижнюю часть можно заполнить и без использования присадок, что позволяет получить некоторую экономию этих материалов.

Для еще большего усиления конструкции можно использовать арматуру, нарезав ее по длине сваи и установив в полость трубы перед заливкой.

Другие методы заполнения свай

Всегда ли надо заливать сваи бетоном? Нередко применяются и другие материалы, оказывающие такой же эффект, например, сухие песчано-цементные смеси чаще используют при отрицательной температуре воздуха. Этот вариант хорош и тем, что если в ствол попадет влага, смесь впитает ее, увеличив тем самым собственную прочность. Засыпать винтовые сваи можно и пескобетоном, который действует так же, как и ПЦС. Что лучше – заливать или засыпать сваи в фундаменте? Некоторые специалисты считают, что использование сухих смесей должно быть предпочтительнее бетонных, так как они не образуют внутренние полости.

Кстати, вопрос, чем залить винтовые сваи, может стать неактуальным, если вместо обычных газоводопроводных труб с толщиной стенки до 4 мм использовать толстостенные трубы. Например, труба диаметром 108 мм с толщиной стенок 7 мм может выдержать большие нагрузки, чем бетонированная свая с более тонкими стенками. Правда, стоимость такой трубы несравнимо выше, поэтому процесс бетонирования остается популярным и надежным способом увеличения стойкости свай по отношению к механическим и физико-химическим нагрузкам, повышает долговечность фундамента и, в конечном итоге, надежность и устойчивость всей постройки.

Основные характеристики бетонных винтовых свай для фундамента

Железобетонные винтовые сваи – относительно новый вид фундамента, который уже успел завоевать доверие среди профессиональных строителей.

Такие опоры отличаются скоростью монтажа, возможностью проводить работы вручную, а также неограниченным сроком службы.

Поговорим в статье о конструкции, технических характеристиках, для каких ситуаций подходят и какова их стоимость.

Конструкция

Внешне бетонная винтовая свая напоминает многовитковый геошуруп, но отличаются конструкционными особенностями.

Элементы конструкции:

  1. Арматурный каркас, который является основой конструкции.
  2. Тело сваи, состоящее из бетона, армированного фиброволокном.
  3. Бетонные винтовые лопасти, обеспечивающие сцепление с грунтом и несущую способность сваи.
  4. Конусообразный металлический наконечник.
  5. Универсальная верхняя часть сваи с технологическим отверстием, которое позволяет использовать различные редукторы для погружения столба в грунт.

На верхней части сваи имеются выступающие прутья, которые используются для вязки арматуры. Верхушка опоры также может быть подрезана и закрыта металлическим оголовком.

Технические характеристики

Перед покупкой несущих элементов для устройства фундамента, необходимо знать их технические характеристики, чтобы правильно выбрать количество железобетонных винтовых опор.

Качественные параметры одного изделия:

  1. Длина опор – от 1 до 4 метров.
  2. Диаметр – 152 мм.
  3. Вес – от 30 до 200 кг.
  4. Марка прочности бетона – от М400 (В30) до М500 (В40).
  5. Несущая способность: от 3,5 т (в глине), 5 т (в суглинке), более 6 т (в песке).

Сфера применения

Винтовые железобетонные сваи применяются в частном домостроении под такие планируемые сооружения, как:

  • жилые, дачные дома;
  • бани, хозпостройки, беседки, ограждения.

Технология используется для строительства промышленных объектов:

  • вышек сотовой связи;
  • линий электропередач;
  • ангаров и павильонов;
  • защитных ограждений и щитов;
  • складов и не только.

Доступность метода устройства винтовых бетонных столбов позволяет использовать опорные элементы под тяжелые рекламные и декоративные конструкции.

Винтовые опоры также могут служить нижним элементом под плитные и монолитные ленты для свайно-ростверкового фундамента.

Плюсы и минусы

Железобетонные сваи, усложненные винтовыми лопастями, обладают всеми преимуществами традиционных металлических геошурупов и отличаются надежностью высокопрочного бетона.

Достоинства опор:

  1. Коррозионная стойкость бетона.
  2. Армированный каркас исключает деформацию или поломку конструкции при монтаже и эксплуатации.
  3. Увеличенная несущая способность (до 50 тонн) выдержит постройку из тяжелых материалов.
  4. Могут быть применены для большинства типов грунта, кроме скалистых участков, а также почв, содержащих включения твердых минеральных пород.
  5. Нивелируют высоту сооружения на склонах и площадках со сложным рельефом.
  6. Технология не предусматривает земляные работы: не требуется снимать верхний слой грунта и уплотнять поверхность участка.
  7. Монтаж можно проводить как механическим, так и ручным способом.
  8. Строительные работы могут проводиться в любое время года.
  9. Скорость установки от одного дня.
  10. Сваи могут быть извлечены в любое время и повторно использованы, что также обуславливает ремонтопригодность фундамента.
  11. Срок службы от 100 лет.

Недостатки технологии:

  1. Подверженность воздействию сил морозного пучения. Это предопределяет необходимость проведения геологических изысканий на участке для оценки особенностей грунта, чтобы правильно выбрать глубину для опор.
  2. Трудности в строительстве подземных помещений, в том числе подвалов и цокольных этажей. На практике можно задействовать пространство между опорами, но работы будут сопровождаться значительными трудовыми и финансовыми затратами.
  3. Отсутствие возможности провести гидроизоляцию фундамента.
  4. Из-за большего веса монтаж железобетонных свай обойдется собственнику дороже в сравнении металлическими конструкциями.
  5. Бетонные сваи сложно завести в грунт на одном уровне, поэтому верхнюю часть обычно обрезают или наращивают до нужной высоты.
  6. Скудное предложение на рынке бетонных винтовых опор из-за того, что технология появилась ни так давно.

Главное преимущественное отличие железобетонных свай от металлических заключается в меньшей подверженности материала разрушающему действию почвенной влаги.

Производители заявляют о полном отсутствии разрушения за счет гидрофобных добавок в состав бетонного раствора. Но на практике потребитель не сможет удостовериться в водонепроницаемости бетона, поэтому застройщику приходится рассчитывать на добросовестность поставщика.

Невозможность реализовать внешнюю гидроизоляцию фундамента для исключения рисков – основной недостаток технологии.

Этапы производства конструкций из бетона

Производство винтовых бетонных свай – технологически сложный процесс, который требует наличия специального оборудования.

Процесс изготовления винтовых свай из бетона делят на следующие этапы:

  1. Монтаж арматурного каркаса.
  2. Устройство арматуры в резиновой опалубке, которая выполняет функцию формы.
  3. Заполнение опалубки бетонным раствором (М400 – 500) с добавлением гидрофобных составов. Смесь поддается под давлением. Мероприятие реализуется с применением виброоборудования для исключения пузырьков воздуха из состава смеси.
  4. Сушение заготовки в прогревочной камере в течение 10 часов. За это время смесь застывает на 50%.
  5. Доводка до твердой консистенции в сушильной камере при определенном температурном режиме в течение 7 суток.

Средняя стоимость

К факторам ценообразования для такого вида опор следует отнести:

  • геометрию и конфигурацию сваи;
  • качество использованного бетона и арматуры;
  • наличие гидрофобных добавок в растворе.

Цены на железобетонные винтовые сваи начинаются от 3500 рублей, что несколько дороже, чем традиционные металлические геошурупы. При этом бетонные изделия дешевле стальных столбов, защищенных от коррозии горячей оцинковкой.

Опоры с другими типами защитного покрытия значительной уступают железобетонным конструкциям по сроку службы.

Эксперты не рекомендуют экономить на покупке дешевых опор, чтобы минимизировать риск преждевременного разрушения фундамента. Недобросовестные производители с целью снижения себестоимости товара могут использовать низкие марки бетона или слишком тонкую арматуру, а также не соблюдать технологию.

Полезное видео

Дополнительная информация по теме статьи в видео:

Заключение

Перед тем, как выбрать тип фундамента, эксперты советуют оценить все его преимущества, особенности и ограничения. Применение железобетонных конструкции – молодая и прогрессивная технология, которая вобрала в себя преобладающую часть преимуществ традиционных винтовых опор из стали.

Высокие технические характеристики и низкая стоимость бетонных свай делают их не только надежным, но и экономически выгодным типом фундамента. Производители гарантируют, что на протяжении ни менее 100 лет с такими опорами ничего случится.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector