Как вкрутить винтовые сваи самостоятельно?

От качества фундамента зависит надежность и долговечность всей постройки. Строительство дома на винтовых сваях можно вести на неустойчивых грунтах, в подтопляемой зоне, на участке со сложным рельефом, в сейсмически активных районах.

Эта технология является одной из самых экономически выгодных. Достаточно легко осуществить монтаж винтовых свай своими руками. Из этой статьи можно почерпнуть информацию, как правильно установить винтовые сваи, чтобы постройка служила долгие годы без ремонта.

Что такое винтовые сваи

Винтовые сваи изготавливают в виде металлической трубы с острием и винтовыми лопастями внизу. Могут использоваться на сложных грунтах. Не подходят к монтажу на каменистой и скальной почвах, так как не смогут пробить очень твердый слой при бурении.

Срок эксплуатации дома зависит от правильного монтажа свай

Размеры опор зависят от массы сырья, из которого будут строить дом и несущей нагрузки стройматериалов, людей и предметов, находящихся в доме.

Кроме этого, при расчете учитывают среднюю массу снегового пласта, который может находиться на кровле в зимнее время.

От правильной установки свайно-винтового фундамента будет зависеть срок эксплуатации всей постройки.

Завинчивание винтовых свай не под силу одному человеку, для выполнения работ понадобятся подсобные рабочие.

Этапы установки

Надежность и долговечность свайно-винтового фундамента обеспечивается не только качеством строительных материалов, но и соблюдением технологии монтажных работ. Установка винтовых свай выполняется в несколько пошаговых этапов:

1. Оценка грунта, разработка проекта, расчет количества и размера свай, а также их типа — с литым или сварным наконечником.
2. Разметка объекта застройки.
3. Установка свай с соблюдением глубины и точности вертикального закручивания.
4. Бетонирование, подгонка опор по высоте, обвязка профильной трубой или швеллером.

В процессе ручного монтажа каждой сваи принимают участие 3 человека. Один контролирует правильность выполняемых работ, другие — вкручивают опору вручную. В зависимости от типа грунта, установка одной опоры может занимать от 5 до 60 минут.

С чего начать

Для определения типа грунта необходимо вынуть почву с глубоких слоев
Перед тем как принимать решение о строительстве дома на сваях, нужно изучить состояние грунта и определить уровень залегания подземных вод. Такие сведения можно получить в геодезических, строительных организациях или у соседей, которые ведут или вели строительство.

Чтобы самостоятельно определить, какие пласты грунта залегают под строительным участком, проводят пробное бурение. В нескольких местах участка копают скважины, глубиной на 1,5 м больше, чем длина сваи. На лопастях бура остаются частички грунта, присутствующие внутри скважины.

При обнаружении обводненного участка нужно расположить сваи для винтового фундамента так, чтобы его обойти.

Препятствия для монтажа

Крупные камни в почве означают, что место не подходит для вкручивания свай
Монтаж свайно-винтовых фундаментов осуществляют гидравлическим аппаратом или вручную.

Установка винтовых свай своими руками выполняется методом вкручивания опоры по типу самореза.

Препятствиями для установки свайно-винтового фундамента может служить:

• наличие в почве больших булыжников (более 5 см в диаметре) или мусора;
• залегание в грунте бетонных конструкций от старых построек;
• корневая система деревьев значительно осложнит завинчивание свай;

Технология монтажа вручную включает использование длинного рычага для завинчивания винтовых свай. Если близко к месту установки опор для фундамента располагается постройка, забор, столб или дерево рычаг не получится провернуть на 360 градусов. Это будет служить препятствием для устройства фундамента на винтовых сваях.

Целесообразность ручной установки винтовых свай

Привлекательной стороной этого типа оснований является отсутствие земляных работ, необязательно даже выполнять планировку внутри контура здания. Свайный фундамент хорошо подходит для слабых и водонасыщенных грунтов, являясь практически единственным разумным решением в таких обстоятельствах.

Лопасти в области нижнего среза винтовых свай значительно увеличивают площадь опирания по сравнению с погружными или буронабивными аналогами.

Чем шире диаметр и плотнее почва, тем тяжелее вкручивать сваи

Ствол сваи в виде стальной трубы толщиной от 3,5 мм выдерживает значительные нагрузки при собственном малом весе. Сваи поступают на строительную площадку в полной заводской готовности, не нуждаясь в дополнительных манипуляциях. Тем не менее установка винтовых свай вручную требует правильной оценки своих физических возможностей.

Усилия, необходимые для установки, зависят от:

• диаметра сваи;
• диаметра и количества лопастей;
• плотности и структуры грунта.

Рационально применять ручной способ в тех случаях, когда в основании залегают песчаные, супесчаные или суглинистые почвы, состоящие из дисперсных частиц с малой связностью. Завинчивание винтовых свай вручную в каменистые грунты, тем более содержащие крупные включения или в плотную глину, может потребовать слишком много сил и занять лишнее время.

В этом случае рекомендуется использовать специализированную технику или мобильное оборудование, развивающее достаточный момент вращения и способное закрутить сваю в плотный грунт.

Определяем длину сваи

На устойчивых грунтах достаточно вкрутить сваи на длину 2,5 м
Длина опор, применяемых для устройства винтового фундамента, будет зависеть от почвы, глубины ее промерзания и уровня расположения ростверка.

Если на участке присутствует устойчивый грунт, достаточно будет устанавливать опоры длиной 2,5 м. На сложном рельефе с перепадами высоты понадобятся конструктивные элементы различной длины, зависящей от высоты местности.

На неустойчивой почве опора должна быть такой длины, которая достанет до устойчивого плотного грунта. Его расположение определяют пробным бурением.

Вкрутить винтовую конструкцию нужно на такую глубину, где залегает песок, глина. Устойчивый грунт обеспечит плотное закрепление несущего элемента в почве. Присутствие плотной фракции определяют по частичкам, оставшимся на лопастях.

После этого замеряют глубину расположения пласта. Опускают на веревке камушек внутрь скважины до тех пор, пока он коснется дна. Делают пометку на бечевке, поднимают ее и измеряют длину.

В сейсмически активных районах длина скважины должна быть не менее 4 м. Приобретают опоры на полметра длиннее расчетных. Лучше потом обрезать излишек, чем в процессе бурения, окажется, что длины сваи не хватает.

Выбор правильного диаметра

Изготавливаемые в производстве диаметры свай и их назначения указаны в таблице:

Расчет массы дома

Рассчитывают общий вес всех строительных и отделочных материалов, которые будут применять при возведении. Берут в расчет предположительный максимальный вес мебели, предметов быта, людей, которые будут находиться в доме. Рассчитывают массу ванной или бассейна с учетом того, что резервуар будет наполнен водой.

Учитывают нагрузку снежного пласта, который может лежать на крыше в зимнее время. Этот показатель рассчитывают по карте в зависимости от региона:

Расчет количество свай

Количество опор, которые понадобятся для устройства основания, будет зависеть от проекта и несущей нагрузки дома.

Нормативные требования:

При ведении строительства в климатической зоне с сильными ветрами расстояние между опорами уменьшают до 2,5 м.

Количество свай рассчитывают по формуле: складывают все возможные нагрузки, а полученное значение делят на несущую нагрузку одной сваи.

Как монтировать винтовые сваи своими руками?

Для обеспечения успешного строительства выполняются подготовительные этапы:

• расчет количества свай исходя из периметра строения;
• при помощи колышек отмечается место для установки конструкции;
• очищение территории от крупного мусора, камней, выкорчевывание деревьев с корнями, удаление пеньков и кустарников;
• с помощью геологических и топографических компаний определяется расположение подземных вод, состав почвы и глубина ее промерзания.

Для грунта, который обладает обильным насыщением влаги, используются элементы с большим размером лопастей. Винтовые трубы устанавливаются на глубину не менее 2 метров от линии промерзания и протекания грунтовых вод.

Винтовые сваи предполагают использование дополнительных приспособлений, к примеру, лопат и сварочного аппарата.

Для выполнения подсчета количества винтовых конструктивных элементов следует придерживаться определенного расстояния между опорами:

• для зданий из деревянных балок — не более 3 м;
• не более 2 м для домов из легкого камня (пеноблока, шлакоблока);
• при формировании фундамента для ограждений – до 3,5 м.

После выполнения подготовительных работ начинается главный этап установки.

Правила размещения свай

Сваи размещаются по углам будущей конструкции и по центру несущих конструкций
Перед тем как осуществлять монтаж свай, нужно выполнить разметку их расположения на участке. Для этого первоначально рисуют на бумаге план расстановки опор, руководствуясь проектной документацией.

План дома делят на прямоугольники, рассчитывают размер каждого участка. На каждом углу прямоугольника и по центру всех несущих конструкций размещают сваю.

После того как определено расположение опор на участках с максимальной несущей нагрузкой, оставшееся между элементами расстояние делят на равные отрезки. В зависимости от расчетного количества опор равномерно распределяют их по периметру. Подробнее о планировке смотрите в этом видео:

Если проектом предусмотрены колонны или камин, под ними обязательно должна находиться опора.

Установка свай

Для закручивания свай необходимо трое человек
Завершив разбивку и вынос центров свай на местность, можно произвести “лидерное бурение” облегчающее закручивание свай. Штраба глубиной около полуметра и диаметром, близким к габариту ствола сваи, сбережет силы на первом этапе и предотвратит уход канала в сторону от проектного.

Поскольку основную нагрузку воспринимают лопасти сваи и часть ствола, находящегося под давлением грунта, то прокол ниже отметки рельефа не окажет негативного влияния.

После прохода предварительного канала проверяется его позиционирование относительно осей. Для этого восстанавливается натяжение нити по требуемой оси, опускается отвес и уточняется величина смещения скважины от проектного положения. При необходимости её следует откорректировать.

Без присоединения к свае крутящего механизма закручивать основание будет тяжело

Завинчивание свай начинается с подготовки оголовка к установке рычагов, обеспечивающих передачу вращательного момента. Обычно используется специальная насадка, фиксируемая болтом на верхнем срезе сваи или отверстия для пропуска рычага. Второй вариант может привести к деформации и ослаблению верхнего сечения изделия, поэтому его применение лучше ограничить строениями, не несущими значительной нагрузки, например, ограждениями или сараями.

Вставив в проушины рычаги достаточной длины, обычно в три — четыре метра и зафиксировав сваю в начальном положении, начинают её вращение, одновременно контролируя вертикальность при помощи отвеса или строительного уровня. Таким образом, для выполнения работы необходимо минимально три человека. О том, как крутить дрелью винтовые сваи, смотрите в этом видео:

Для лучшего контроля можно сместить на обноске ось на расстояние, равное половине диаметра сваи и натянуть нитку. Это позволяет точно выдерживать положение на оси, корректируя его при необходимости, так как завинченная вручную винтовую сваю, особенно когда оголовок ещё находится на большой высоте, прилагаются несинхронные усилия, легко сбивающие её центрирование относительно проектного положения.

После погружения лопастей возможности для корректировки позиции сваи будут минимальны, излишние усилия приведут к деформации или изгибу ствола.

Монтаж свай своими руками

Для закручивания свай вам понадобится несколько пар рабочих рук
На небольших участках установка свайного фундамента с применением специальной техники нерентабельна, гораздо выгоднее закручивать сваи своими руками.

Для этого понадобится приспособление, состоящее из отрезка трубы. Оно должно быть немного больше по диаметру, чем сечение ввинчиваемой опоры. В этой трубе должны быть предусмотрены отверстия для соединения с винтовой конструкцией болтами и две проушины под установку рычагов.

Вкрутить одну опору самому можно в течение часа в зависимости от типа почвы на участке. Закручивать несущие элементы до 400 см длиной можно, используя силы нескольких помощников. Два человека будут вкручивать винтовую конструкцию, а один должен следить за соблюдением вертикальной плоскости, используя магнитный уровень. Подробную инструкцию смотрите в этом видео:

Инструменты

Понадобятся приспособления для закручивания винтовых свай:

• толстостенные трубы диаметром 5 см и длиной 250 см будут использоваться в качестве рычагов;
• рулетка, магнитный уровень;
• лопата, лом, кувалда, молоток;
• мел или маркер;
• деревянные колышки или прутья арматуры;
• болгарка для подрезки свай по высоте после завершения монтажа фундамента.

Технология монтажа

Контролируйте вертикальный уровень сваи после каждого витка
Чтобы узнать, как установить винтовые сваи, нужно изучить технологию монтажа. Работы выполняют с помощью устройства для закручивания, изготавливаемого собственноручно.

Часто возникает вопрос, как закрутить винтовые сваи своими руками, чтобы они не отклонились от вертикального уровня.

Для этого самому нужно строго контролировать действия помощников и соответствие вкручиваемого элемента вертикальной плоскости после каждого витка 360 градусов.

После подготовки и разметки участка опоры обрабатывают антикоррозийными составами. Винтовые сваи по технологии сначала устанавливают по углам.

Правила установки свай:

1. Буром делают отверстие для монтажа винтовых свай, меньше по ширине, чем диаметр опоры. Глубина должна быть 30% от размера сваи.
2. Изготавливают приспособление для завинчивания винтовых свай. В подготовленную лунку нужно поставить металлический элемент. На винтовые сваи устанавливают лом, вводя его в технологическое отверстие сверху. На края лома надевают трубы, позволяющие продлить длину рычага до 2, 5 м. Чем длиннее рычаг, тем легче будет ввинчиваться в почву опора.
3. Два человека берутся за рычаги и выполняют закручивание свай вручную. Третий удерживает в вертикальном положении и контролирует после каждого оборота, чтобы опора погружалась строго по вертикальному уровню.
4. Если конструкция не поддается ввинчиванию и разрыхляет грунт, ее нагружают. Для этого или два человека повисают на рычагах, или один усаживается сверху. Когда вкручиваемый элемент уперся в твердый предмет, и дальше невозможно его продвинуть, оставляют ее так как есть, излишек по длине обрезают.
5. Верхние части обрезают по горизонтальной плоскости, пользуясь лазерным, пузырьковым уровнем или дальномером. Технология по установке винтовых свай предусматривает укорочение длины на 100 мм. В отдельных случаях укорачивают опоры для винтового фундамента на более значительное расстояние.
6. Для придания прочности и защиты от разрушения под действием влаги, полые конструкции заполняют бетоном.
7. При необходимости строят деревянный или бетонный ростверк, который служит для равномерной передачи нагрузки от дома к сваям.

При строительстве дома на свайно-винтовом фундаменте нужно четко придерживаться технологии установки винтовых свай.

Закручивание винтовых свай вручную

Самый привлекательный момент этого метода – его низкая стоимость. Однако это важнейшее преимущество придется компенсировать существенными трудозатратами, поскольку крутящий момент генерируется объединенными мускульными усилиями двух или более человек. Процесс завинчивания винтовых свай вручную выглядит таким образом:

1. Сначала удаляют веху, отмечающую месторасположение сваи, после чего на этом месте копают приямки на глубину лопасти винтовой сваи.
2. После предварительной подготовки площадки для погружения свай приступают к сборке ворота – главной движущей силы для завинчивания винтовых свай вручную. В проушины оголовка вставляется цельнометаллический стержень (например, обычный лом), а сама свая помещается в калибрующее отверстие или устанавливается в калибрующую скважину. Затем на стержень (лом) надеваются две подходящие по размеру трубы (их внутренний диаметр должен на небольшое значение превышать диаметр стержня). Ворот собран.
3. Самый ответственный момент — вкручивание винтовых свай в грунт. Оно происходит посредством передачи крутящего момента с рычагов ворота на опору. Стержень вращается, ввинчиваясь в почву, раздвигая при этом землю лопастями. Весь процесс генерируют два (при необходимости – 4) человека, двигающихся по кругу с рычагами в руках. При этом обязательно наличие еще одного рабочего, который должен отслеживать процесс погружения сваи при помощи геодезического инструмента (теодолита, нивелира). Контроль заглубления до расчетной отметки при закручивании винтовых свай вручную ведется по кольцевому маркеру, который заранее наносится на поверхность сваи.
4. Подрезка свай в уровень по горизонтали в соответствии с проектной отметкой, срезается монтажное отверстие.
5. Бетонирование полости сваи (для вытеснения кислорода и предотвращения коррозии сваи изнутри).
6. Создание опорной конструкции: приваривание оголовков с последующим устройством ростверка.
7. Достижению нужного крутящего момента при использовании метода погружения свай ручным способом может способствовать увеличение длины рычага ворота. Большое преимущество этого метода – возможность идеальной вертикальности погружения винтовых свай. Кроме того, спектр возможностей монтажа гораздо шире (монтаж в стесненных условиях, в условиях сложности подъездных путей к месту установки и пр.).