Руководство по обвязке свайно-винтового фундамента

Плюсы и минусы свайно-винтового фундамента

Свайные фундаменты принципиально отличаются от ленточных и плитных тем, что каждая свая передает на грунт сосредоточенную нагрузку в отдельной точке. А свайно-винтовой фундамент в свою очередь отличается от свайно-забивного из железобетонных свай тем, что:

• Сваи – металлические трубы, гораздо хуже железобетона сопротивляющиеся изгибу.
• Металлические сваи в грунте подвержены коррозии.
• Заворачивание винтовых свай, в отличие от вбивания забивных, не уплотняет, а разрыхляет грунт.

Вследствие указанных факторов качество свайно-винтового фундамента очень сильно зависит от свойств подстилающего грунта. Идеальная «подушка» под винтовой фундамент – мощный сухой суглинок или слегка увлажненный аллювий, песок с включениями мелкой гальки. В последнем случае винт сваи при вкручивании толкает перед собой все более расширяющийся и уплотняющийся конус грунта. Из него при этом выжимается вода, а мелкие частички глины, всегда присутствующие в аллювии, цементируют его. В конце концов конус грунта приобретает прочность бетона, а конусы отдельных свай в глубине смыкаются. Свая заклинивается намертво, так, что ее легче свернуть в штопор, чем дальше завернуть или вывернуть; прочнейший фундамент теперь готов фактически без нулевого цикла.

Беседка с купальней на винтовых сваях

В плодородных многослойных грунтах большей части РФ свая фундамента работает по-иному. Как – разберем ниже, а пока укажем плюсы и минусы винтовых свай в России, за исключением горных районов и зоны вечной мерзлоты:

1. Не требуется планировка площадки и оборудование подъездных путей к ней – плюс.
2. Строительство не привязано к сезону, погодным/природным условиям и географическому положению объекта; сваи можно заворачивать и в болото, и в вечную мерзлоту – плюс.
3. Трудозатраты на устройство свайно-винтового фундамента на порядок и более меньше, чем любого другого; его можно собрать за 1-3 рабочих смены – плюс.
4. Не нужно ждать усадки фундамента, строительство можно начинать сразу после его монтажа – плюс.
5. Пристройки к основному зданию можно делать, не опасаясь усадки их фундаментов относительно старого – плюс.
6. Строительство возможно в зоне развитых подземных коммуникаций – плюс.
7. С применением промышленных методов сборки и в сочетании с железобетонным ленточным свайно-винтовой фундамент позволяет вести строительство на самых слабых грунтах, вплоть до плывунов – плюс.
8. Те же промышленные технологии строительства позволяют извлекать сваи из грунта для повторного использования – плюс.
9. Ограниченный срок службы: в увлажненных грунтах с химической реакцией, отличной от нейтральной, металлические сваи служат 50-60 лет; бурозабивные (см. далее) до 100-120 лет – минус.
10. Ограниченная свойствами грунта несущая способность: капитальное многоэтажное строительство на свайно-винтовых фундаментах невозможно – минус.
11. Свайно-винтовые фундаменты для жилых строений долговременного пользования на единицу несомой нагрузки от здания оказываются на 10-30% дороже свайно-забивных или ленточных – минус.
12. Устройство подвального помещения невозможно, т.к. нарушается взаимодействие свай с грунтом – минус.
13. Попадание текучей воды в подпол здания недопустимо, поэтому требуется достаточно сложная отделка цоколя и отмостка – минус.
14. Монтаж фундамента требует предварительных геологических исследований на месте строительства и достаточно сложных и трудоемких расчетов. Если для ленточных фундаментов можно разработать типовые проекты, то каждый свайно-винтовой проектируется индивидуально – минус.

В индивидуальном строительстве плюсы свайно-винтового фундамента безусловно оттесняют его минусы в следующих случаях:

• Временные легкие жилые дома. Скажем, берем недорогую посильную ипотеку на сборно-щитовой домик, а рядом понемногу строим сами капитальный особняк.
• Деревянные бани: надежная изоляция пола от грунта дает и от металлической печки достаточно легкий и мягкий пар.
• Хозпостройки, навесы, шпалеры.
• Заборы.
• Распашные ворота.

Столбы раздвижных ворот из винтовых свай делать не следует: под механизм все равно нужно основательное бетонирование, а его усадка в дальнейшем приведет к перекашиванию створки; также сваи неважно держат регулярные знакопеременные нагрузки при ее выдвижении/задвигании. Не очень подходят свайно-винтовые фундаменты и под гаражи; для въезда-выезда придется делать пандус высотой около 0,5 м, что неудобно, отнимает место на участке, усложняет и удорожает работу

Исключение – сварные металлические гаражи, но их эстетика всем известна.

Установка

Перед установкой свай производится разбивка свайного поля. Рассчитывается площадь поверхности, а также количество требуемых опорных элементов. Сваи можно разбить по рядам или в шахматном порядке.

Установка опор на одном уровне – задача очень сложная, практически невыполнимая. Поэтому после того как трубные опоры плотно закреплены в грунте, начинаются работы по выравниванию их размеров. Это можно сделать с применением различных методов, например, путем:

сруба;
среза.

Технология сруба включает несколько действий.

На одном уровне от земли рисуют отметку на опоре.
По линии отметки делают борозду вокруг трубной опоры. Для этого применяют молоток.
Производят срубку выступающего участка трубы. С помощью движений по направлению сверху вниз или, наоборот, снизу вверх откалывают части ненужной поверхности.
Срезают арматуру.

Срубку поверхности можно осуществлять разными вариантами.

Молотом

В данном случае проделывается бороздка вокруг опоры по отмеченной линии, затем с помощью ударов молота откалываю части бетонной поверхности. Такой процесс выравнивания характеризуется большой трудоемкостью, длительностью. За один день можно выровнять не более 15-18 опор.

Гидравлическими ножницами

Метод выравнивания заключается в установке насадки на опору по линии отметки, последующем откусывании ее выступающей части. Процесс менее трудоемкий, занимает меньшее количество времени. Качество поверхности значительно выше, чем при использовании молота.

Но также существует альтернативный способ выравнивания с помощью срезки торцов. Этот метод более быстрый, экономичный. В зависимости от типа материала оголовка применяются различные инструменты, например, станочные фрезы, диски, пилы, ручные приспособления. Метод характеризуется небольшой стоимостью, а также сравнительно небольшими трудозатратами.

Технология среза выступающей части сваи включает несколько этапов.

Перед началом проведения работ делают отметки на сваях. Важно, чтобы они были на одном уровне, поэтому отмечают со всех сторон.
По отмеченной линии делают небольшой надрез.
Производится отпиливание части трубы.

В случае с металлическими конструкциями, на расстоянии 1-2 см от места среза удаляют слой антикоррозийного покрытия металла. Это позволяет продлить срок службы свай.

После выравнивания опорных конструкций приступают к установке оголовков. Их надевают сверху на трубу, а затем проверяют уровень всех свай. Если какая-то опорная конструкция будет выделяться на поверхности, то это придется исправить путем удаления поверхности выступающей опоры.

Способ монтажа оголовков зависит от формы, вида, а также от материала. Металлические оголовки устанавливаются с помощью приваривания инверторным преобразователем. Ток подается с силой в 100 ампер. Приваренные опоры имеют высокую гидроизоляцию.

Процесс крепления оголовка с помощью сварки состоит из следующих этапов:

надевание, выравнивание оголовка;
сварка;
проверка опорной конструкции по периметру;
прочищение сварных швов от грязи, пыли, посторонних частиц;
покрытие поверхности краской, обладающей защитными свойствами.

Бетонные оголовки после выравнивания заливаются раствором бетона после того, как на них будут установлены опалубки для заливки фундамента.

Следует отметить, что все свайные работы необходимо проводить в соответствии с ГЭСН.

При необходимости всегда можно выполнить демонтаж свай. Работы состоят из следующих этапов:

удаление оголовка с помощью молотка и болгарки;
для удаления всей опоры применяется специализированная техника, например, экскаватор.

Приступать к установке новых свай можно только после полного удаления предыдущих опорных поверхностей.

Правильная установка свай облегчит последующие работы по заливке фундамента и дальнейшему строительству здания.

Посадка на саморезы

Древесину крепят к стойкам с помощью самонарезных болтов. Место соприкосновения прокладывают промасленным олифой рубероидом. К низу конструкции элементы монтируют с помощью сквозного крепления либо анкера. Брусок требуется надёжно прикрепить и зафиксировать молотком. В качестве дополнительного способа для усиления прочности конструкции используют металлические уголки и крепёжные шипы:

• уголки целесообразно применять в угловых соединениях элементов;
• деталь конструкции выбирают по точным размерам свайного углового участка;
• крепят элемент с помощью прочных саморезов.

Для каких грунтов они подходят?

Погружение винтовых свай производится на достаточную глубину, чтобы исключить воздействие вертикальных нагрузок морозного пучения. Остаются лишь боковые воздействия, которые, ввиду малой площади контакта, не способны оказывать решающего воздействия на опоры.

Поэтому при определении пригодности грунта принято рассматривать только механические качества.

Наиболее подходящими видами являются следующие типы грунта (по убыванию степени пригодности):

• Песчаные.
• Супеси.
• Суглинки.
• Глинистые.

Абсолютно неподходящими грунтами являются скальные и скально-обломочные виды. Кроме того, противопоказаны биогенные типы — торфяники, или рыхлые просадочные грунты.

С осторожностью надо относиться к сильно обводненным участкам, подверженным сильным сезонным колебаниям уровня грунтовых вод. При строительстве на подобных участках надо производить пробное бурение и увеличивать глубину погружения до максимума

При строительстве на подобных участках надо производить пробное бурение и увеличивать глубину погружения до максимума.

Достоинства и недостатки свайно винтового фундамента

Винтовые сваи сейчас достаточно широко применяются при возведении частных домов, но перед тем как выбрать дом на свайно винтовом фундаменте, необходимо изучить их положительные и отрицательные стороны. К плюсам относятся:

• прочность благодаря использованию стали в качестве сырья;
• долговечность, срок службы такого основания может достигать 150 лет при соблюдении технологии изготовления и монтажа;
• невысокая стоимость самого изделия и его установки;
• простота и высокая скорость монтажа;
• возможность использования на местности со сложным рельефом, например, на склонах;
• обеспечение надежной работы на плохих грунтах, таких как осадочные породы, болотистые местности;
• возможность повторного использования при необходимости.

Простота и скорость установки возможны благодаря тому, что:

• отсутствие предварительной разработки грунта (откапывание траншей или котлованов);
• нет необходимости в сложной спецтехнике;

• простота технологии не требует особых навыков и знаний;
• в отличие от бетонных фундаментов не требуется ждать 4 недели до полной готовности конструкции.

Все эти положительные характеристики позволили получить винтовым сваям массовое распространение, но не стоит забывать о негативных сторонах. Особенно, если можно вовремя предотвратить их последствия.

Свайно винтовой фундамент видео

Свайно винтовой фундамент минусы:

• коррозия металла;
• ограниченность несущей способности;
• невозможность установки вплотную к стенам существующего строения;
• невозможность обустройства подвала в доме.

Коррозии можно избежать, обработав материал специальными составами. При индивидуальном строительстве не возникает больших нагрузок на фундамент, поэтому второй пункт не становится существенным. При внушительном списке достоинств не небольшом количестве недостатков, которые скорее являются особенностями эксплуатации и вполне предотвратимы, винтовые сваи становятся отличным вариантом опоры для частного дома.

Посадка на саморезы

Древесину крепят к стойкам с помощью самонарезных болтов. Место соприкосновения прокладывают промасленным олифой рубероидом. К низу конструкции элементы монтируют с помощью сквозного крепления либо анкера. Брусок требуется надёжно прикрепить и зафиксировать молотком. В качестве дополнительного способа для усиления прочности конструкции используют металлические уголки и крепёжные шипы:

• уголки целесообразно применять в угловых соединениях элементов;
• деталь конструкции выбирают по точным размерам свайного углового участка;
• крепят элемент с помощью прочных саморезов.

Как правильно выбрать материал обвязки?

При выборе материала для обвязки свай, прежде всего, нужно руководствоваться проектом постройки и просчитать заранее нагрузку на фундамент. Самостоятельно произвести эти расчеты невозможно, слишком велика вероятность ошибки и, как следствие – неправильный подбор материала, что может сказаться на прочности здания.

Если конструкция дома проста и нет необходимости привязываться к определенному материалу, то лучше всего купить брус. Его установка доступна самому непродвинутому строителю, и этот материал отлично сохраняет тепло.

Выбирая брус в магазине, следует полностью исключить пиломатериал со следами гнили или грибка. Также недопустимы трещины, сколы, нежелательны даже глубокие царапины.

Древесина должна быть хорошо просушена, иначе в процессе эксплуатации ее может «повести». Как правило, для выполнения обвязки свайного фундамента выбирают брус с сечением 15×15 см и больше. При покупке нужно учесть запас в размере 10-15 % от рассчитанного количества, поскольку предстоит еще подгонка.

Как правило, для ростверка используют деревянный брус, металлический швеллер или же можно обвязать сваи двутавром. Каждый из этих материалов имеет свои преимущества, как и недостатки.

Обвязанный брусом фундамент

К примеру, фундамент, обвязанный металлическим уголком, выдержит более мощные стены. А использование для обвязки бруса исключает применение сварочного аппарата. Да и справиться с таким видом работ под силу непрофессионалу. Недостаток метода состоит в том, что возводить на таком фундаменте можно лишь деревянный или щитовой дом.

Если по расчетам предполагается обвязка винтовых свай швеллером, то приобретать нужно только новый прокат, с заранее определенным размером сечения.

Обвязка швеллером

Металлическую обвязку можно выполнить швеллером, профильной трубой нужного размера или двутавровой балкой. Все соединения в такой обвязке выполняются при помощи сварочного аппарата.

Если винтовые сваи обвязывают швеллером, то его укладывают на оголовки свай таким образом, чтобы в разрезе профиль выглядел в виде буквы П. Именно такое положение материала способно выдержать большие нагрузки.

При необходимости сделать монтаж бетонного ростверка допускается укладка швеллера на оголовок горизонтальной частью. В этом случае внутри прокладывается арматура и заливается бетон.

Точно также делают бетонный ростверк и при обвязке свай двутавром, разница лишь в том, что на такое основание можно устанавливать самые тяжелые стены.

Обвязанные швеллером сваи

Металлическая обвязка трубой или швеллером закрепляется на оголовках с помощью кольцевого шва. После сварочных работ металлические элементы ростверка обрабатываются грунтовкой. Перед тем, как делать монтаж стен, между трубой обвязки и будущей стеной прокладывается рулонная гидроизоляция.

Самостоятельная обвязка брусом

Монтаж обвязки винтовых свай брусом можно сделать самостоятельно. На первом этапе предстоит пропитать материал специальными растворами – антисептиком и антипиреном, которые защитят древесину от плесени и возгорания.

После обработки с помощью лазерного уровня следует проверить, находятся ли оголовки свай в одной плоскости. Если есть расхождения – подрезают соответствующую сваю и переваривают оголовок. В конечном варианте оголовки должны располагаться в виде перевернутой буквы П.

Следующий шаг – прокладка гидроизоляции. Для этой цели используют рубероид или же полиэтиленовую пленку и битум.

Процесс непосредственно обвязки начинается с угловых элементов конструкции: под прямым углом саморезами соединяют два первых бруса. Далее укладка деревянных деталей происходит впритык друг к другу с помощью скобок или металлических пластин. Места соединения брусьев нужно утеплить джутовой лентой.

Более надежным и долговечным считается метод двойной обвязки. Основное отличие от первого способа заключается в том, что первый уровень укладывают брусьями сечением 200 мм, а второй – 100-150 мм. Для укладки второго уровня нет необходимости прорезать специальные пазы для монтажа лагов.

Как продлить срок эксплуатации обвязки?

Если вы используете брус: покупайте древесину хвойных пород или лиственницу. После обработки специальными составами этот материал в разы увеличивает свое сопротивление воздействию влаги и грибковым заболеваниям. При правильной гидроизоляции срок эксплуатации таких брусьев может быть вечным.

Если вы используете металл: после проведения сварочных работ, швам обязательно нужна обработка антикоррозийными составами, ведь заводское покрытие в процессе сварки было нарушено. Таким образом, вы надежно защитите ростверк от ржавчины.

При помощи железобетона

Создание железобетонной обвязки выполняется поэтапно.

Порядок действий:

• Сборка опалубки. Горизонтальные щиты (дно) укладываются на поверхность оголовков, боковые стенки присоединяются к ним и прочно соединяются в верхней части поперечинами. Внутренние размеры должны соответствовать параметрам ростверка.
• Укладка гидроизляции. Пленкой или слоем рубероида плотно устилают дно и внутренние стенки опалубки. Стыки материала делаются внахлест на 10 см с проклейкой соединения скотчем. Полотно должно полностью закрывать всю поверхность днища и стенок опалубки и плотно прилегать к поверхности, не отставая от нее.
• Сборка арматурного пояса. Используется арматура диаметром 10 мм и гладкие прутки на 6 мм для вертикальных элементов. Армпояс вяжется с помощью мягкой проволоки, после чего устанавливается внутри опалубки в нужном положении. Необходимо обеспечить заглубление горизонтальных стержней на 2-5 см внутри бетона.
• Заливка бетона. Она выполняется в один прием, без долгих перерывов (более суток). Заливать бетон следует с нескольких точек, чтобы не дожидаться, пока материал растечется по всей опалубке. После заливки поверхность накрывают полиэтиленом или мешковиной и выдерживают 28 дней для набора конструкционной прочности.
• Опалубку снимают через 10 дней после заливки.
• После окончания времени выдержки производят гидроизоляцию поверхности и переходят к дальнейшим работам.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Для заливки бетонной обвязки необходимо использовать плотные марки бетона от М200 и выше.

Брус или доска – что лучше?

Поговорим о том, какой материал лучше использовать для создания деревянной обвязки. Строительные нормативы допускают использование цельного деревянного бруса (150х150, 150х200 200х200) или бруса, сшитого из несколько досок (50х200). Наборной брус качественно заменяет брус цельный и по некоторым характеристикам даже превосходит его. Три доски, сшитые вместе, заменяют брус сечением 150х200, при этом четыре доски аналогичны брусу 200х200.

Брус, одна сторона которого равна 200 мм, укладывается на оголовки меньшей стороной. Высота обвязки при этом получается равной 200 мм.

Оба варианта (и с брусом, и с доской) популярны и оба – правильны. При этом, изучив преимущества и недостатки каждого материала, многие застройщики делают свой выбор в пользу именно сшитой доски.

AlexSpb
Пользователь FORUMHOUSE

Зачем вам использовать брус 150*200? Сбейте вместо него 3 доски 50*200 и не мучайтесь с этим бревном. Эта тема постоянно поднимается на форуме.

Слово «бревно» было упомянуто пользователем не случайно. Цельный брус является сравнительно тяжелым строительным материалом и в условиях ограниченного количества рабочих рук переносить его с места на место (даже в условиях небольшой строительной площадки) будет весьма затруднительно. К тому же, цельный брус плохо сопротивляется изгибу (хуже, во всяком случае, чем доски, поставленные на ребро), что делает его использование менее практичным.

Доски, в отличие от бруса, перед установкой на сваи необходимо прочно соединить между собой. А это – дополнительные расходы, и в этом, пожалуй, заключается их основной недостаток.

builder
Пользователь FORUMHOUSE

Доски сколачиваются между собой гвоздями в два ряда с шагом 20 см. На каждом оголовке крепятся не одним глухарем, а четырьмя.

Что касается длины гвоздей: для составного бруса из трех досок (50х200) достаточно гвоздей длиной 90 – 120 мм. Они пробиваются с двух сторон в шахматном порядке, как и указал пользователь builder. Расстояние между гвоздями – 20…45 см. Если брус составляется из четырех досок, вначале сбиваются вместе 3 доски, потом к ним крепится четвертая (такими же точно гвоздями).

Теперь поговорим о «глухарях», упомянутых в цитате. «Глухарь» – это крепежный элемент – саморез, шляпка которого изготовлена в виде шестигранника (под гаечный ключ или гайковерт).

С помощью «глухаря» брус крепится к оголовку сваи (глухарь ввинчивается снизу).

Диаметр глухаря для крепления обвязочного бруса – 8…10 мм, его длина – 100…150 мм.

Чтобы брус или составные балки не раскололись во время завинчивания глухарей, в древесине необходимо предварительно просверлить отверстие.

Определить диаметр сверла поможет небольшая таблица.

Процесс обвязки

Еще совсем недавно большинство домов полностью строились из дерева. Касалось это и фундаментов. Сегодня люди могут не понять это, а зря. Подобные объекты оказались на редкость долговечными. И здесь нет ничего сверхъестественного: на грунт клали смесь глины с песком и венец, состоящий из дубовых бревен. Эти приемы можно заметить и в современной обвязке.

В большинстве случаев свайный фундамент обвязывается и на резьбу, и на хомуты. Благодаря этому вероятность того, что строение перекосится или полностью разрушится равна практически нулю. Но для того, чтобы это было действительно так, ни в коем случае нельзя отказываться от обработки дерева антисептиком и антипиреном, а металла – средством против коррозии. И помните, что одного раза в этом вопросе недостаточно: обработка должна быть регулярной, как минимум один раз в год. Причем лучше всего проводить это в теплую и сухую погоду.

Процесс обвязки свайного фундамента можно разделить на следующие этапы:

1. В местах контакта бруса со сваями уложите слой рубероида, предварительно пропитанный олифой.
2. Посадите обвязку на резьбу. Делать это следует в момент, когда сваи имеют форму ковша. Возьмите один брус и расположите его между двумя сваями.
3. Зафиксируйте брус. К боковым сваям посредством саморезов, к нижним – шпильками сквозного типа или маленькими анкерными болтами. После того, как брус будет зафиксирован, пройдитесь по периметру с молотком.
4. Если хотите, чтобы система была прочнее, то закрепите внешние углы при помощи шипов или маленьких уголков из оцинкованной стали. Их размер должен строго соответствовать размеру угла между сваями.

Нередко бывает так, что между отдельными сваями поместить и закрепить брус не представляется возможным. В этом ситуации вместо способа «На резьбу» следует выбирать способ «На хомуты». Брусья помещаются сверху и закрепляются саморезами (если сваи изготовлены из дерева) или сваркой (если сваи изготовлены из металла).