Как закрутить сваи самому: подробная инструкция

Что такое винтовые сваи

Под сваей принято понимать металлический стержень. Он состоит из трубы с толстыми стенками. В нижней части присутствует винтовая лопасть и острый наконечник. Эта часть ввинчивается в землю. С другой стороны трубы предусмотрен оголовок. На нем будут крепиться нижние части здания.

Конструктивные особенности

Широкое применение свай в строительстве объясняется некоторыми характеристиками и возможностями этого изделия. Благодаря острому наконечнику и приваренным в нижней части лопастям достигается крутящееся действие. В результате происходит преобразование этого действия в поступательное движение опоры.

С помощью таких опор изготавливают фундаменты для домов. Основная задача при этом заключается не в снижении стоимости строительства, а в предотвращении пучения почвы. Оно может возникать под тяжестью строительного объекта и при отрицательных температурах.

Существует несколько видов свай, которые различаются размерами.

1. Узколопастные. Такие изделия отличаются внешним видом – имеют тупой конец и визуально схожи с шурупом. Они могут применяться при строительстве легких построек. Узколопастные изделия имеют несколько модификаций. Острый наконечник используется для бурения твердых пород, зубья по периметру нужны при строительстве в условиях вечной мерзлоты.
2. Широколопастные. К острому наконечнику приваривают одну лопасть большого размера.
3. Многолопастные. Отличительной особенностью является наличие нескольких лопастей. Это позволяет строить более габаритные дома (например, с мансардой).

Достоинства винтовых свай

Винтовые опоры пользуются большим спросом при возведении фундамента. Объяснить это можно многочисленными преимуществами такой схемы:

1. Отсутствие необходимости выравнивания рельефа. К строительству фундамента можно приступать без тщательной разработки площадки. Это сокращает объем земельных работ почти на 90%.
2. Скорость. Возвести фундамент для дома можно за 2-3 дня. Это сокращает время строительства.
3. Экономия бюджета. По сравнению с ленточным фундаментом, сваи обходятся на 60-70% дешевле.
4. Возможность проведения работ при минусовой температуре. Благодаря этой особенности возводить дом можно даже зимой.
5. Простота и легкость в установке. Закрутить сваю своими руками может каждый без найма спецтехники.
6. Строительство в болотной местности.

Исследование грунта

При строительстве свайного фундамента следует учитывать ограничения по грунту. Поэтому рекомендуют провести диагностические работы на участке с целью определения характеристик грунта.

Помимо существующих ограничений, не исключается возникновение препятствий при завинчивании свай. Это может привести к выходу сваи из линии. Определенный риск неизбежен, но ситуация поправима. При выходе сваи из общего строя используют оголовок, который позволяет осуществить частичное выравнивание линии.

При наличии скального грунта или выявлении большого количества камней на различных горизонтах необходимо отказаться от строительства свайного фундамента. При относительно небольшом числе камней и неглубоком их расположении ведение строительных работ допускается.

Важен вид грунта

Для определения характеристик грунта на участке рекомендуется провести геологические изыскания своими силами. Они заключаются в пробном бурении, в результате которого, кроме выяснения характера почвы.

Начало работ вслепую может привести к лишним затратам труда и времени. В случае неудачи, возрастает расход свай.

При наличии сомнений, желательно обратиться в специализированную лабораторию для уточнения данных.

Установка винтовых свай своими руками. Подготовительные работы

Для установки крепкого долговечного фундамента следует провести предварительную подготовку. Она состоит из нескольких этапов:

1. Изучение грунта на строительной площадке.
2. Расчет веса готового дома.
3. Подбор оптимальных свай. Произведение расчета их количества с учетом 2-х предыдущих пунктов.

Анализ грунта

Тип грунта напрямую влияет на технологию установки свай и строительства фундамента. Земельными исследовательскими работами занимаются специализированные компании. На основе полученного отчета можно судить о глубине промерзания почвы, ее количественном и качественном составе, глубине залегания водоносного слоя.

При устойчивом грунте можно проводить завинчивание свай, длина которых составляет 2,5 м. Если строительная площадка расположена на сложном рельефе, потребуются сваи разного размера с учетом перепада высоты.

Неустойчивый верхний слой почвы требует установки свай такой длины, которая бы позволяла достичь слоя плотного грунта (глина, песок). В этом случае несущий элемент будет прочно закреплен в почве и станет надежной опорой для здания. Для уточнения глубины этого слоя часто проводят пробное бурение. По частичкам, оставшимся на лопастях, можно определить тип слоя.

Для измерения длины к веревке привязывают небольшой груз и опускают в отверстие до тех пор, пока он не достанет до дна. На веревке делают отметку и после вынимания груза измеряют длину до отметки. Использовать сваи нужно на 0,5 м длиннее, чем это необходимо по расчетам.

При строительстве в сейсмических зонах углубление должно доходить до 4,5 м.

Расчет массы дома

Точную массу дома определить не удастся, т.к. здесь имеет значение и вес всей мебели. Однако, показатель можно максимально приблизить к истинному. Для этого следует учитывать вес следующих элементов:

• все строительные материалы, которые используются для возведения дома:
• мебель, бытовая техника;
• сантехника (ванна, унитаз, бассейн с водой);
• массу людей, которые будут находиться в помещении;
• пласт снега, который будет лежать зимой на крыше (примерные данные можно взять из специализированной карты по регионам).

Расчеты. Длина, диаметр, количество свай

Чтобы рассчитать количество необходимых труб, нужно учитывать несколько характеристик:

• проект застройки;
• размеры дома;
• материал для строительства.

Если в регионе строительства отмечаются сильные ветра, опоры следует располагать с меньшим шагом (не 3 м, а 2,5 м).

Формула, применяемая для расчета, следующая: сумму всех возможных нагрузок следует разделить на показатель несущей нагрузки 1 сваи.

Правила размещения свай. Разметка на местности

В первую очередь расположение наносят на бумагу. Делают это согласно проектным документам:

1. Площадь основания дома делят на прямоугольники.
2. Опоры обязательно должны присутствовать на каждом углу и в середине несущих стен.
3. Оставшееся расстояние между опорами делят на равные промежутки. При этом важно учитывать допустимый шаг с учетом особенностей строительства.
4. При наличии в доме камина или колонны, в этом месте также устанавливают опору.

После создания проекта свайного фундамента, следует переходить к разметке на местности. В те места, где будут ставить опоры, размещают деревянные брусья (нижний коней лучше заострить). Между этими кольями по периметру и диагоналям будущего фундамента следует протянуть веревки. Место расположение опор должно строго соответствовать проекту.

Свайно-винтовой фундамент: преимущества и недостатки

Сооружение основания дома при помощи свай представляет собой интересное, а в некоторых случаях, единственное техническое решение. Конструкция такого фундамента имеет ряд преимуществ:

• Прочностные характеристики находятся на уровне сооружений из кирпича или железобетона.
• Стоимость строительства такого основания ниже по сравнению с другими вариантами фундаментов, так как монтаж свай не требует трудоемких земляных работ с использованием специальной техники. Устройство свайного фундамента не сопряжено с необходимостью уборки мусора на строительной площадке. Высокая скорость строительства фундамента и минимальная потребность в рабочей силе также приводят к снижению сметной стоимости работ.
• При ведении строительства на слабом или склоном к пучинистости грунте эта конструкция фундамента незаменима.
• Возможность возведения домов в сложных условиях.
• Производство работ возможно круглогодично. Они могут продолжаться после сооружения фундамента безостановочно, так как сваи не подвержены усадке.
• Несущая способность конструкции находится на высоком уровне, причем в процессе ввинчивания свай происходит уплотнение грунта. Конструкция лопастей позволяет равномерно распределять нагрузки и препятствует пучению грунта при его промерзании.
• В случае соблюдения технологии установки фундамент может прослужить порядка ста лет.

Следует отметить, что винтовые сваи имеют один недостаток – это материал, из которого изготавливаются сваи. В связи с тем, что они производятся из металла, существует большая опасность возникновения коррозийных процессов. Поэтому следует внимательно отнестись к качеству свай.

Другой недостаток свайного фундамента: при наличии прослоек твердого известняка, в каменистом или скальном грунте строительные работы невозможны.Также нельзя устроить подвальное помещение в доме с таким фундаментом. Если предусмотреть наличие подвала, то затраты будут равны стоимости сооружения фундамента ленточного типа.

Виды

Монтаж свай своими руками

Установка свай на небольшом участке может проводиться без применения спецтехники. Бригада в несколько человек сможет справиться с этой задачей в течение нескольких дней. Из инструментов потребуется винтовая конструкция, состоящая из трубы (диаметр ее должен превышать диаметр самой опоры).

Трубу следует модифицировать: сделать несколько отверстий для надежного соединения с опорой и 2 проушины (в них будут установлены рычаги). Если необходима установка длинных труб (до 400 см), потребуется присутствие нескольких человек. Один из них должен периодически проверять установку опоры по уровню. Проще всего изготовить сваекрут своими руками по чертежам.

Инструменты. Оборудование для монтажа

Для установки опор вручную потребуются следующие инструменты:

• рычаги (трубы толстостенные, длиной 250 см и диаметром 5 см);
• кувалда, молоток, кондуктор, лопата, лом;
• строительный уровень и рулетка;
• арматурные прутки (можно заменить деревянными кольями);
• маркер или мел для нанесения меток;
• болгарка.

Ручной труд можно заменить на использование оборудования для закручивания свай:

1. Гидровращатель. Данный прибор необходим для установки опор, диаметром от 80 мм и более.
2. Конструкция, позволяющая закрутить сваи дрелью и редуктором гайковертом (некоторые прибегают к закручиванию свай мясорубкой).

Технология монтажа

В первую очередь устанавливают угловые опоры. Для этого делают небольшой приямок (глубина должна составлять 50-70 см). В это отверстие устанавливают опору и начинают вкручивать ее. Облегчить задачу может приспособление для завинчивания свай. Для его изготовления в техническое отверстие опоры продевают лом. После этого с двух сторон надевают трубы подходящего диаметра.

Как закрутить винтовые сваи с помощью мотобура. Виды применяемых мотобуров

При монтаже свай своими руками (в случае большого диаметра трубы) быстрее и проще осуществлять работу с помощью мотобура. Существует несколько разновидностей этих инструментов. Разница заключается в типе двигателя и мощности устройства:

1. Механизированные, с мощностью двигателя до 3,5 л/с. Их вес достигает 11 кг, поэтому работать с ним может 1 человек. Недостаток состоит в том, что применять такие приборы рекомендуется только для бурения грунта 1 и 2 категории.
2. Механические, в которых двигатель имеет мощность 3,5-7 л/с. Их вес составляет около 30 кг, поэтому требуется присутствие нескольких человек. Такие мотобуры также используют для 1 и 2 категории грунтов.
3. Двухблочные. Такой бур для свай состоит из буровой части и двигателя. Они более мощные, поэтому подходят для грунта 3 категории. Кроме того, благодаря удобной конструкции управлять таким буром можно в одиночку.

Машина для закручивания винтовых свай Айрон-219

Для монтажа опор для фундаментов часто используют специализированные установки для закручивания свай, в числе которых Айрон 219. Основная задача этого приспособления сводится к закручиванию свай.

Если работу осуществляет оператор и рабочие, прибор может устанавливать опоры, диаметр которых достигает 133 мм. Для свай с большим диаметром потребуется закрепление на транспортном средстве.

Технология завинчивания свай

Выбираем инструменты

Важный этап при закручивании винтовых свай вручную – выбор инструмента. Это позволит упростить проведение работ и сократить затраты времени. Потребуются:

• лопата, потребуется для разравнивания поверхности земли в точке установки сваи;
• отвес, для контроля вертикальности свай;
• строительный уровень, для выставления отметок в горизонтальной плоскости;
• рулетка, для проведения замеров;
• молоток или малая кувалда;
• две трубы и лом, для использования в качестве рычагов;
• веревка или шпагат, для разметки;
• угловая шлифмашинка, оснащенная дисками, для подрезки свай;
• прочие инструменты, которые имеются в хозяйстве.

Разметка свайного поля

Предварительный этап перед проведением разметки свайного фундамента заключается в расчете числа опор.

Технически грамотная расстановка свай обеспечит надежность и долговечность здания в целом. При проведении расчетов придерживаются следующих общих принципов:

• при сооружении легких конструкций не следует увеличивать интервал между сваями более 3-3,5 м;
• для более тяжелых конструкций опоры располагают на расстоянии менее 3 м, а при наличии ветровой нагрузки – до 2,5 м;
• при строительстве каркасных сооружений или срубов возможен монтаж свай с интервалом в 3 м;
• в случае блочного строительства расстояние между опорами не должно превышать 2 м.

Реализация расчетов на строительной площадке, то есть разметка, должна происходить с особой тщательностью. Для этого требуется определить базис, который будет служить точной отсчета.

Проведение работ по разметке поля

Выбирается любая сторона фундамента и проводится идеально ровная линия (параллельно дороге или забору).

Далее на расстоянии, которое зависит от особенностей конструкции сооружения натягивается шпагат между вбитыми прутьями (колышками). При этом линия разметки имеет длину несколько больше, чем размер фундамента. В результате при пересечении линий габариты будут больше, чем требуется. Такая особенность позволит избежать помех, создаваемых прутьями, и облегчит контроль правильности ввинчивания свай.

Способы установки свай

Завинчивание винтовых свай может осуществляться вручную или быть механизировано. Применение механизации необходимо, если диаметр свай превышает 108 мм. Увеличение массы делает ручной труд непроизводительным и существенно возрастает риск отклонения от вертикали.

При проведении строительных работ в сложном грунте без специальной техники и применения направляющих не обойтись. Смонтировать сваи в пределах допустимого отклонения от вертикального положения (оно составляет 2°) практически невозможно.

Используется техника

Строительство крупных объектов производится только специальной техникой, работа которой подчинена бортовому компьютеру.

Рост габаритов свай – только одна из причин необходимости механизации процесса вкручивания. Другая заключается в том, что возможно возникновение препятствий при прохождении грунта.

В ходе выполнения работ возможно выявление дефектов свай, что приводит к ухудшению надежности фундамента. Чаще всего, производственный брак наблюдается в месте соединения лопасти с трубой, то есть из-за низкого качества сварного шва.

Завинчивание винтовых свай вручную

В соответствии с разметкой свайного поля копают лунки. Для этого используется лопата или бур. Лунки играют роль направляющих, поэтому нет необходимости углубляться более чем на 400 мм.

В качестве ориентиров для всего сооружения первыми монтируются угловые сваи. Они вставляются в лунки и присыпаются грунтом, который трамбуют по окончании работ.

Эта стадия ответственная и требует придания сваям строго вертикального положения. Перед началом процесса завинчивания свай, подготовленные рычаги вставляют в специальные отверстия в ней. Для выполнения этой работы достаточно двух человек. Наличие навыков сократит время на закручивание до 15-20 минут.

Работа вручную

Процесс ввинчивания продолжается до того момента, когда будет достигнута лопастями глубина, превышающая уровень промерзания. На всем его протяжении ведется постоянный контроль над перпендикулярностью положения сваи.

При возникновении препятствия на пути опоры, следует увеличить усилия. Если заглубление достигло глубины одного метра, допускается не предпринимать никаких действий и оставить все как есть. При меньшей глубине следует перенести точку ввинчивания. В критичных случаях происходит перенос всего фундамента.

При достижении требуемой глубины трубу обрезают при помощи болгарки на необходимом расстоянии. Для заливки ствола используется бетон марки М300. Этот процесс происходит до заполнения всей длины трубы.

При сооружении основания под временное строение заливку не производят. Далее идет привязка оголовка к стволу и антикоррозийная обработка поверхности и швов.

Изготовление винтовых свай своими руками

Профессионалы не рекомендуют самостоятельно изготовлять сваи, т.к. ошибки в работе приводят к перекосу фундамента и здания. Если принято решение в пользу самостоятельного изготовления, делать это нужно правильно.

Все сваи состоят из нескольких деталей:

• труба толстостенная (основа);
• лопасти;
• острый наконечник.

В первую очередь нужно вырезать заготовки. Удобнее и быстрее всего делать это с помощью шаблона.

1. Лопасти. Заготовка лопасти представляет собой две окружности (большую и малую) с общим центром. Диаметр внутреннего круга равен диаметру трубы. Диаметр внешней окружности будет равен размеру лопасти.
2. Наконечник. Для создания наконечника потребуются 4 треугольника. Их высота равняется двойному диаметру трубы. Параметры основания треугольников вычисляют по следующей схеме: наружный диаметр ствола следует умножать на 3,14. Та цифра, которая получилась в результате умножения, должна быть разделена на количество секторов (в данном случае – 4).

Заготовки вырезают и приваривают к трубе. При этом необходимо соблюдать несколько правил:

• от конуса до нижнего края спирали должно быть не менее 50 см;
• во время сварки шов не должен получаться прерывистым.

Основные ошибки при самостоятельном монтаже свайного фундамента. Возможные сложности

На первый взгляд, самостоятельное закручивание свай выглядит простым занятием, однако у неквалифицированных работников часто наблюдаются следующие ошибки:

1. Отсутствие предварительного изучения грунта. В таких случаях существует высокий риск установки фундамента на недостаточную глубину. Это напрямую влияет на его устойчивость.
2. Отклонение от вертикали. Со временем это приводит к перекосу фундамента.
3. Рытье глубоких ям перед установкой опор. В этом случае нарушается процесс уплотнения грунта, что влияет на крепость фундамента.
4. Неправильная обрезка свай.

Возведение фундамента

Возведение фундамента на винтовых сваях является одновременно делом простым и сложным. Простым, поскольку их конструкция позволяет существенно упростить и ускорить работы. Сложным же из-за того, что требуются точный расчёт и определённая последовательность работ.

Геология

Устройство фундамента должно начинаться с инженерно-геологических изысканий. Для их проведения нанимают геологов, имеющих на это право. Если речь идёт о коттеджном или дачном посёлке, то часто изыскания проводятся ещё на этапе разделения участков.

Их задачей является определения типа грунтов и их физических характеристик.

Расчёт

Возможно наиболее сложным этапом в возведении свайного фундамента является точный расчёт. Несмотря на то, что все детали приведены в СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты», они всё же требуют определённого опыта.

Сегодня можно найти калькулятор, который позволит автоматически рассчитать как типоразмер свай, так и их количество. Параметры от которых зависит типоразмер, включают в себя размер здания, его тип, тип почвы, включая её влажность и плотность. Все их учитывает хороший калькулятор.

Шаг

Одной из наиболее важных характеристик, определяемых при расчётах фундамента, является шаг. Конечно, его можно вычислить исходя из того, что показывает калькулятор, но есть определенные свойства, которые одинаковы всегда.

Так, шаг не должен превышать двух-трёх метров, иначе это может быть опасным для дома. В целом же, он должен быть на 20–30% меньше размеров несущих стен. Из видео-ролика вы узнаете как правильно рассчитать необходимое количество свай.

Вес конструкции

У каждой части конструкции дома есть свой вес, который влияет на расчеты по фундаменту. Он зависит от материалов, используемых при строительстве, а также размеров, от того является ли дом одно- или двухэтажным и т.д.

Обычно, наибольший вес имеют внешние стены и перекрытия. Так, в деревянном доме на два этажа, размерами 6 на 8 метров первые будут весить примерно 16 тонн, а вторые — 10 тонн. Общий вес всех конструкций может достигать 71 тонны. Проводя расчёт нагрузки это число увеличивают на тридцать процентов. Более же подробно всё посчитать позволит специальный калькулятор.

Нагрузка снега и ветра

Для отечественного климата очень важно учитывать в расчётах нагрузку, которую оказывают на дом снег с ветром. Если в некоторых регионах вторая особенно важна, то для большинства именно снеговая нагрузка является первостепенной. Для Центральной России она составляет не менее 100 килограмм на метр квадратный.

Количество свай

Количество рассчитывается исходя из их типоразмера, характеристик грунта, нагрузки, оказываемой домом. Всё это может посчитать калькулятор. Можно сделать расчёт вручную, строго следуя указаниям СНиПов.

Длина

Основными характеристиками, влияющими на длину, являются физические свойства грунта и глубина, на которую он промерзает. Чем грунт слабее, а глубина промерзания выше, тем длиннее и изделия.

Винтовые сваи и бетонирование оголовков

Для профилактики появления коррозии следует провести бетонирование. Оптимальным материалом для этой цели является раствор песка и цемента марки М150.

Заключительным этапом является монтаж оголовков. Делают это в несколько этапов.

1. Сверху на сваи надевают оголовки.
2. Детали приваривают при помощи сварочного аппарата.
3. Швы, которые получились в результате работы, тщательно зачищают. Они обрабатываются средством против коррозии.

Соблюдение всех вышеперечисленных требований позволит правильно установить надежный долговечный фундамент для любого малоэтажного здания.