0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Полимерные сваи для фундамента

Фундамент на винтовых сваях: плюсы и минусы

Фундамент на винтовых сваях все шире применяется для возведения жилых частных домов и построек различного назначения. Использование опор, которые погружаются в грунт вращением, позволяет сократить сроки обустройство фундаментных оснований. Но винтовые сваи нельзя назвать универсальным решением – данный тип фундамента имеет ряд недостатков и ограничений в применении.

Особенности конструкции

Винтовая свая состоит из стальной трубы и лопасти, приваренной к ее нижнему концу – по конструкции это бур, способный эффективно ввинчиваться в грунт. Винтовой наконечник, оснащенный лопастью, является ключевым элементом сваи.

В ходе монтажа он выполняет функцию механизма, ответственного за погружение сваи, а затем служит опорой, передавая на грунт нагрузки от построенного сооружения. Одновременно с этим лопасти превращают сваю в подобие анкера, не давая ей сместиться вверх под воздействием подвижек грунта при морозном пучении.

В первую очередь это актуально при возведении небольших деревянных строений на глиноземных грунтах с высоким уровнем насыщения водой. Железобетонный фундамент, даже заложенный ниже уровня промерзания, будет выталкиваться наверх морозным пучением – воздействие в этом случае идет по касательной к конструкции сбоку. У легкой постройки не хватает массы, чтобы уравновесить воздействие.

Расширение опоры стальной сваи (лопасть) в нижней ее части располагается ниже уровня промерзания и надежно сцеплено с грунтом. Силы морозного пучения, воздействующие на само тело сваи, не могут ее вытолкнуть наверх. При этом стальная труба не деформируется, поскольку при касательном воздействии морозного пучения нагрузка составляет не более 0,2 МПа, а показатель предела прочности на растяжение у стали – от 330 МПа.

Сфера применения

Основная область использования винтовых свай – обустройство экономичных фундаментных оснований для построек хозяйственного назначения и частных деревянных домов, возведение ограждающих конструкций.

Маркировка изделий указывает на типоразмер винтовых свай. Первая цифра – диаметр ствола в миллиметрах, вторая – диаметр винтовой лопасти. При выборе типоразмера учитываются эксплуатационные нагрузки на фундамент:

  • диаметр 76 мм — для легких ограждающих конструкций;
  • диаметр 89 мм – для веранд, навесов, беседок, столбов из кирпича;
  • диаметр 108 мм – легкие дома из бруса, бревна, каркасные постройки;
  • диаметр 133 мм – тяжелые дома из бревна, постройки из пенобетонных и газобетонных блоков.

Винтовая свая – несущий элемент фундаментного основания, ее главной функциональной частью является винт (наконечник с лопастью). От его параметров зависят эксплуатационные свойства фундамента. Производители предлагают винтовые сваи двух типов: со сварным или литым наконечником.

Сварной наконечник

Опорные элементы со сварным наконечником – это дешевые изделия невысокого качества, особенно если они изготавливаются кустарным способом. К нижней части стальной трубы с заостренным концом приваривается буровая лопасть. Если лопасть расположена неправильно, такую сваю невозможно вертикально погрузить в грунт – она будет «уходить» в сторону.

Еще одна проблема сварных наконечников – низкое качество сварки и самого металла, из которого выполнена лопасть. У таких изделий лопасти легко деформируются и даже отрываются, если в процессе погружения опора натыкается на камни в грунте. Отрыв лопасти можно почувствовать в ходе работ по установке – труба будет слишком легко проворачиваться.

Если из-за низкого качества сварки и антикоррозийной обработки шов разрушится спустя несколько лет после обустройства фундаментного основания, свая потеряет опору. Это грозит неравномерным проседанием фундамента под нагрузками, разрушением ростверка, а затем и стеновых конструкций. Постройка в короткие сроки приходит в аварийное состояние.

Критические отзывы о винтовых свайных фундаментах в первую очередь базируются на опыте строительства подземных оснований с применением некачественных опорных элементов со сварным винтовым наконечником.

Недорогие изделия данного типа подойдут для возведения временных легких построек, различного рода ограждений и навесов. Для домостроения применять опоры со сварной лопастью рискованно.

Литой наконечник

Литые винты для свай изготавливаются только в производственных условиях, благодаря чему есть возможность отслеживать качество изделий. При этом применяется технология точного литья в вакууме, материалом изготовления служит высокопрочная сталь СТ-35, СТ-25. Готовые изделия проходят термообработку для повышения прочностных характеристик.

Цельнолитые наконечники по сравнению со сварными характеризуются:

  • точностью геометрических параметров;
  • более высокой толщиной лопасти (13 мм против 5 мм для сварных, если сравнивать толщину основания лопасти диаметром 300 мм);
  • погружением в грунт без деформации о встречающиеся мелкие камни и строительный мусор.

Цельнолитой наконечник вставляется в нижнюю часть трубы и обваривается по окружности. Такая конструкция обладает высокой несущей способностью и может применяться для возведения тяжелых бревенчатых домов (при условии правильно выбранного диаметра сваи).

Стоимость опорного элемента с литым наконечником приблизительно на 25% превосходит стоимость сварных изделий. Если для строительства выбрать сваи из стальных труб с качественной оцинковкой и внешним антикоррозийным полимерным покрытием, опоры для фундамента способны прослужить порядка сотни лет.

Антикоррозийная обработка самому литому наконечнику не требуется – защитный слой с рабочей части стирается о грунт в процессе завинчивания. Толщины и качества лопасти хватает для того, чтобы процесс коррозии не влиял на надежность и долговечность конструкции.

Обратите внимание: изделия с литыми наконечниками выбирать следует очень внимательно. Нарушение технологии производства ведет к снижению качества изделий и их надежности – к примеру, для снижения себестоимости готовые наконечники не подвергают термообработке или используют металл низкого качества. Такое литье отличается хрупкостью и наконечник не способен выполнять свои функции. На рынке можно встретить и подделки под литье.

Приобретать винтовые сваи с литыми наконечниками рекомендуется напрямую у надежного производителя, проверив сертификаты на изделия. Чтобы гарантировать надежность фундамента, монтажные работы проводят с применением специализированной техники и в процессе контролируют силовой момент закрутки опорных элементов. Если установка свай производилась собственными силами, по окончании монтажных работ для каждого элемента проводится испытание давлением.

Сваи из НКТ

В отдельную категорию можно выделить винтовые сваи сварного типа, изготовленные из насосно-компрессорной трубы (НКТ). Для их изготовления применяется толстостенная труба (6,5-7,5 мм) из стали, устойчивой к коррозии. Сварная лопасть выполняется из высокопрочной конструкционной стали.

Строительство фундамента с использованием винтовых опор из НКТ по стоимости приближается к обустройству оснований на железобетонных буронабивных сваях. Однако существенным преимуществом является возможность выполнить фундаментные работы в короткие сроки, в том числе на сложных грунтах.

Разновидности фундаментных оснований

При помощи винтовых опор можно сооружать фундаментные основания нескольких типов:

  • свайная лента (опоры располагаются под будущими стенами и скреплены ростверком – горизонтальными балками из дерева, металла, либо железобетона);
  • стандартный вариант – опора вкручивается под каждую колонну или несущий элемент каркаса;
  • свайное поле – опоры располагаются с одинаковым шагом по всей площади будущего фундамента;
  • одиночные элементы – опоры используются для поддержки отдельных частей постройки (террасы, крыльца с навесом и т.д.).

Свайно-винтовой фундамент: плюсы и минусы

К преимуществам использования винтовых свай относятся:

  • быстрый и недорогой монтаж – справиться с установкой опорных элементов можно за один день;
  • погружение элементов в грунт без использования спецтехники, если позволяют свойства грунта;
  • минимальный объем земляных работ – вынимать грунт под опоры практически не требуется;
  • возможность строительства на большинстве грунтов (за исключением скальных и болотистых);
  • ведение работ в любое время года – опорные элементы вкручиваются даже в мерзлый грунт;
  • сокращение сроков строительства – ростверк монтируется сразу после установки опор, и если он не из монолитного бетона, можно сразу приступать к возведению стен;
  • минимальный объем вспомогательных работ, связанных с вывозом лишнего грунта и уборкой мусора;
  • экономия – стоимость свайно-винтового фундамента на 60-70-% ниже ленточного;
  • возможность использования при строительстве на сложном рельефе – нет необходимости выравнивать площадку, строительство можно вести на склоне, используя сваи различной длины.

Минусы свайно-винтового фундамента:

  • металл подвержен электрохимической коррозии и со временем разрушается;
  • скорость разрушения повышается в несколько раз, если в грунте распространяются блуждающие токи из-за повышенной насыщенности воды и расположенных неподалеку электротехнических объектов (электрическая подстанция, железная дорога, антенна сотовой связи и т.д.);
  • в процессе установки опора может деформироваться, лопасть оторваться;
  • винтовой фундамент не дает возможность построить дом с подвалом;
  • требуются серьезные меры по утеплению пола.

Заключение

Основная часть недостатков фундаментов данного типа связана с низким качеством или неправильным выбором винтовых свай. Качественные опорные элементы, выбранные с учетом нагрузок и характеристик грунта, способны служить десятки лет, о чем свидетельствует зарубежный опыт.

Если планируется построить жилой дом, не следует экономить на качестве винтовых свай для фундамента – это должны быть опоры с литым наконечником, толстым слоем оцинковки самой трубы и надежным полимерным внешним покрытием.

Плюсы и минусы фундамента на винтовых сваях + срок службы, инструкция по монтажу и отзывы владельцев

10.11.2018 9,019 Просмотров

Качество грунта оказывает большое влияние на выбор фундамента и всю технологию строительства в целом.

В России имеется большое количество проблемных регионов, где преобладают заболоченные, подтапливаемые или слабонесущие типы грунта.

Использование традиционного фундамента в подобных условиях недопустимо, но на помощь приходят свайные типы опорных конструкций.

Они обеспечивают контакт основания с плотными слоями грунта и позволяют строить массивные и тяжелые здания без опасений за их состояние.

Имеются и более легкие варианты свайных оснований, к которым относятся винтовые сваи.

Фундамент на винтовых сваях

Винтовые сваи представляют собой опорную конструкцию в виде системы погруженных в грунт металлических труб с приваренными в нижней части спиралевидными лопастями (ниже приведено фото). Они играют роль нарезки, подобной той, что делается на шурупах.

Заостренный конусный наконечник позволяет стволу легче входить в грунт, а лопасти выполняют функцию нарезки и параллельно являются опорными узлами.

Читать еще:  Облицовка фундамента искусственным камнем

Погруженная опора удерживается в неподвижном состоянии за счет силы трения между боковыми стенками трубы и грунтом, а также за счет нагрузки на лопасти. Установка производится по определенной схеме, образующей т.н. свайное поле, обеспечивающее равномерное распределение нагрузки по всем стволам.

После погружения верхние части подрезают, образуя ровную плоскость, и обвязывают несущим поясом — ростверком.

Он является опорной конструкцией для стен и равномерно передает нагрузку на систему свай.

Функции ростверка близки к работе ленточного фундамента, но опорой для него является не поверхность грунта, а верхние концы вертикальных стержней. Для усиления конструкции, полые трубы после установки заливают уплотненным бетоном, что делает их невосприимчивыми к возможным боковым нагрузкам.

Плюсы и минусы

К достоинствам винтовых свай относятся:

  • Высокая скорость монтажа.
  • Возможность ручной установки, что позволяет работать в непосредственной близости к готовым постройкам.
  • Стоимость винтовых свай гораздо ниже, чем у других типов основания.
  • Возможность повторного применения. При необходимости сваи могут быть извлечены и использованы в другом месте.
  • Для установки не нужны земляные работы.
  • Имеется возможность строиться на склонах или складках рельефа.
  • Можно обойтись без привлечения сложной техники.

Недостатками являются:

  • Условия эксплуатации способствуют появлению коррозии.
  • Использование винтовых свай в регионах с высокой сейсмической активностью запрещено.
  • Погружение в каменистый грунт не допускается.
  • Использование винтовых свай на рыхлых или слабонесущих грунтах, не образующих достаточной боковой поддержки, требует дополнительного обследования и уточнения глубины погружения.

Большинство недостатков часто замалчивается производителями, поэтому необходимо иметь полное представление о свойствах и качествах конструкции.

Виды опор

Рассмотрим, какие виды винтовых опор используются в современном строительстве:

По области применения

Использование этого типа фундамента ведется гораздо шире, чем это может показаться на первый взгляд.

Винтовые сваи успешно применяются в следующих областях:

  • Капитальное строительство.
  • Индивидуальное жилое строительство.
  • Мосты, причалы, прочие гидротехнические сооружения.
  • Несущие опоры ЛЭП, мачты и т.п.
  • Ангары.
  • Теплицы.
  • Заборы или ограждения и т.д.

Рост популярности этого типа основания значительно расширил область применения, и этот процесс еще не закончен.

Размеры

Используются стальные трубы разных диаметров. Наиболее распространены трубы 108 мм, этот размер обеспечивает достаточно высокую несущую способность при хорошем вхождении в грунт.

Общий диапазон диаметров труб находится в пределах 57-219 мм, но в некоторых случаях используются и более толстые опоры.

В частном домостроении трубы более 159 мм не используются из-за сложности погружения.

Длина труб также имеет много вариантов. Существуют типоразмеры от 1650 до 9000 мм, используемые в соответствующих условиях.

Чем меньше прочность и плотность грунта, тем длиннее должен быть ствол.

Количество лопастей

Существуют одно- и многолопастные конструкции. Однолопастные используются на относительно надежных грунтах.

Превышение нагрузки или реверс сваи при установке приводят к потере сцепления с грунтом.

Для ответственных построек на слабонесущих грунтах используют многолопастные сваи, которые демонстрируют большую устойчивость к возможным нагрузкам.

Кроме того, увеличение количества лопастей позволяет уменьшить диаметр ствола, что облегчает погружение.

При этом, толщина стенок должна обеспечивать необходимую жесткость.

Наконечники

Наконечник принимает на себя нагрузку при погружении, что выдвигает довольно жесткие требования к его конструкции.

Существуют:

  • Сварные наконечники. Изготавливаются путем заужения диаметра трубы путем удаления клиновидных участков и соединения полученных фрагментов в конус. Швы свариваются и образуется заостренный конец. Применяются для относительно слабых, мягких грунтов.
  • Литые наконечники. Изготавливаются (отливаются) отдельно и прикрепляются к трубе. Обладают большой толщиной, способны разрушать встречающиеся препятствия. Используются на плотных и сложных грунтах.

Материал изготовления

Используются разные марки стали — от обычной Ст 3, до более прочной Ст 20.

Для применения в сильноагрессивных грунтах с большими нагрузками и возможностью электростатической коррозии используются прочные марки стали 30 ХМА и 09Г2С.

Тип защитного покрытия

Наиболее эффективным покрытием считается нанесение слоя цинка. При этом, сам материал должен быть достаточно устойчивым к возникновению коррозии.

Полимерные материалы, нанесенные на сваи, стираются при погружении и свою задачу выполнить не могут.

Они необходимы только для защиты наружной части опор и требуют периодического обновления.

Многие инженеры предлагают свои варианты защиты, от мастик до нанесения слоя резины, но большого распространения эти методы пока не получили.

Какие наиболее оптимальны для использования в дачном строительстве?

Назвать оптимальный тип винтовых свай без анализа грунта или расчета веса дома невозможно.

Если исходить из специфики постройки, предполагающей создание относительно легкого дома с малым количеством этажей, то наиболее целесообразным вариантом будет применение однолопастных стволов диаметром от 57 до 108 мм в зависимости от типа и состояния грунта.

Более детальную информацию даст только обследование участка и расчет нагрузки, так как свая имеет определенный предел. Например, при диаметре 57 мм максимальная нагрузка составит 800 кг.

Для каких строений он необходим?

Винтовые сваи можно использовать для различных строений. Мировая практика показала способность этого типа фундамента успешно работать с массивными, тяжелыми и высокими зданиями и сооружениями.

Тем не менее, в России технология создания этого основания пока не отработана, поэтому обычно ограничиваются строительством вспомогательных или хозяйственных построек. Для жилых домов винтовые сваи используются неохотно и довольно редко.

Срок службы

В идеальных условиях (грунт, не обладающий разрушительным воздействием на материал, отсутствие коррозии и т.д) опора способна прослужить до 300 лет, а при наличии оцинкованного слоя — до 800 лет.

Так утверждают производители и маркетологи, хотя никаких оснований для этого у них нет. С момента изобретения не прошло еще и 299 лет, поэтому относиться к подобным заявлениям всерьез нельзя. Идеальных условий не существует, а воздействия и обычная усталость металла никуда не делись.

Поэтому реальным сроком службы такого фундамента следует считать 50-75 лет, хотя возможны отклонения в ту или иную сторону.

Является ли это капитальным фундаментом или нет?

Вкручивающиеся сваи способны нести очень тяжелые и массивные здания или сооружения. Поэтому их следует считать капитальным фундаментом по праву.

В этом вопросе возникает некий психологический дисбаланс, так как внешне они не выглядят надежной опорой, соответствующей термину «капитальный».

Тем не менее, основным признаком является допустимость использования при строительстве жилых домов.

Это позволяет обоснованно считать винтовые сваи капитальным типом основания.

Как правильно сделать выбор?

Выбор винтовых свай состоит из двух этапов:

  • Определение подходящего типоразмера и вида винтовых свай.
  • Выбор конкретных изделий по качеству и соответствию требованиям.

Первый этап практически полностью выполняется во время проектирования дома. Поэтому говорить о нем нет смысла.

Второй этап обычно выполняют представители фирмы, с которой заключен договор.

Если по каким-либо причинам приходится выбирать самостоятельно, следует обратить внимание на следующие детали:

  • Толщина стенок трубы не должна быть меньше 4 мм.
  • Толщина лопастей — не менее 5 мм.
  • Качество сварки должно быть максимально высоким.
  • Наличие слоя оцинковки.
  • Тип и качество наконечника.

По этим критериям можно выбрать наиболее качественные изделия.

Сколько стоит такое основание

Рассмотрим стоимость винтового фундамента для небольшого дома 6 : 6 м. Оптимальная схема свайного поля состоит из 9 свай.

Тогда от владельца участка потребуется оплатить монтаж 9 штук (стоимость от 650 до 1100 руб/шт) и цену самих свай.

Она зависит от длины и диаметра — например, ВС-57 (диаметром 57 мм) длиной 3 метра стоит 1100 рублей с монтажом или 1200 без монтажа.

Если решено использовать ВС-108, то цена без монтажа (для 3-метрового ствола) составит 1150 руб с монтажом и 1350 без монтажа. Разница в стоимости покупки с монтажом и без призвана стимулировать заказ установки в данной фирме.

В результате, стоимость фундамента составит около 20000 рублей. Но в эту сумму не входит доставка и прочие накладные расходы, поэтому необходимо иметь некоторый резерв.

В других фирмах цены могут отличаться, это надо уточнять непосредственно на месте.

Краткая и общая схема монтажа

Порядок действий:

  • Разметка свайного поля.
  • Завинчивание свай.
  • Заливка полостей труб бетоном, подрезка верхушек для получения ровной плоскости.
  • Установка оголовков.
  • Монтаж ростверка.

Рекомендуется производить монтаж с помощью спецмашин. Это позволяет обеспечить вертикаль и отсутствие раскачивания сваи при завинчивании, что способствует максимально плотному контакту с грунтом. Места сварки и поврежденные в процессе подкрашивают защитным антикоррозийным составом.

Отзывы

Рассмотрим мнения владельцев построек, установленных на винтовых сваях:

Современные противопучинные покрытия для свайных фундаментов.

Современные противопучинные покрытия для свайных фундаментов.

Возведение зданий и сооружений на многолетнемерзлых пучинистых грунтах и грунтах в зонах сезонного оттаивания зачастую имеет свои объективные сложности. Мерзлотно-грунтовые условия на глубинах промерзания, в подавляющем большинстве случаев вследствие морозного пучения, являются неблагоприятными для обеспечения несущей способности фундаментов и оснований.

Согласно открытым данным, порядка 65% фундаментов и оснований под малонагруженные фундаменты (опоры линий ЛЭП, опоры контактной сети железных дорог, инфраструктурные объекты нефтегазового комплекса и т.д.) организованные в зонах с сезонным промерзанием и оттаиванием грунтов, в той или иной степени, деформированы под воздействием сил морозного пучения. С течением срока эксплуатации таких фундаментов деструктивное воздействие, как правило, только усугубляются и ведет к досрочному выводу из эксплуатации объектов.

Морозное пучение

Под морозным пучением принято понимать внутриобъемное деформирование промерзающих грунтов, способствующее увеличению их объема вследствие замерзания в них влаги и образования ледяных включений в виде прослоек и линз. Обратный процесс в момент оттаивания сопровождается осадкой, разуплотнением и, как следствие, снижением несущей способности грунтов. Морозное пучение выражается в неравномерном поднятии деятельного слоя грунта. Возникают напряжения грунта при пучении, что оказывает существенное воздействие на фундаменты и на наземные конструкции зданий.

Традиционные метода борьбы с пучением грунтов

При проектировании оснований и фундаментов на пучинистых грунтах в соответствии с СП 25.13330 предусматривают специальные противопучинные мероприятия, призванные уменьшить деформацию зданий и сооружений, снижающие силы морозного пучения.

Читать еще:  Как правильно сделать фундамент под гараж

Зачастую, фундаменты зданий и сооружений, расположенных в условиях распределения многолетнемерзлых грунтов проектируются свайными. Сваи для них используются как металлические так и железобетонные.

К традиционным методам снижения деструктивного влияния на фундаменты и основания сил морозного пучения относят:

— Использование кремнеорганических эмалей (КО-174, КО-1164);

— Противопучинные смазки БАМ-3 и БАМ-4.

Наиболее распространенными противопучинными смазками и пропитками является смазка БАМ-4 и кремнийорганические эмали КО-174 и КО-1164. Смазка БАМ-4 представляет собой мягкую и пластичную углеродистую композицию из переработанных нефтяных продуктов. Поверх обмазки БАМ-4, на обработанные поверхности свай необходимо накладывать полимерные ленты или пленку для предохранения смазки от стягивания при пучении грунта.

Кремнийорганические эмали КО-174 и КО-1164 представляют собой суспензию пигментов и наполнителей в растворах кремнийорганических смол.

Указанные выше противопучинные покрытия, несмотря на их доступность и сравнительно невысокую стоимость, не обладают достаточной прочностью и долговечностью при циклических нагрузках на фундаменты в процессе пучения грунтов. В результате такого воздействия происходит повреждение покрытий, вымывание смазок грунтовыми водами и как следствие коррозия металлических поверхностей свай, и через какие-то время продолжение выпучивания свай фундамента.

Современные противопучинные технологии.

Одним из действенных современных способов снижения воздействия сил морозного пучения при применении свай для обустройства фундаментов и оснований является применение свай с противопучинными полимерными покрытиями.

С 2011 года на российском рынке присутствует решение от компании УЗПТ «Маяк» — Противопучинная полимерная термоусаживаемая оболочка ОСПТ «Reline», ТУ 2247-004-75457705-2014 (для металлических свай) и Противопучинное полимерное покрытие ПСПП «Reline» ТУ 20.30.12-001-75457705-2018 (для железобетонных свайных конструкций).

ОСПТ «Reline» представляет собой полимерную термоусаживаемую оболочку, произведенную из радиационно-модифицированного полимера.

ОСПТ»Reline»: остается пластичной даже при глубоком минусе (до -63ºС); не смерзается с грунтом, то есть свая, остается в исходном положении; адгезивный слой обеспечивает прочное сцепление оболочки со сваей, не дает ей сдвигаться по свае (сила касательного сцепления составляет не менее 30 кг/1 кв.см, что превышает силу морозного пучения в десятки раз).

Эффективность ОСПТ «Reline» была подтверждена ОАО «Фундаментпроект» и ООО «Газпром ВНИИГАЗ» в рамках проведения лабораторных исследований и натурных испытаний, результатом которых стало подтверждение уникальных качественных характеристик материала, снижение сил морозного пучения было подтверждено в пределах 50-60%. При расчете оснований и фундаментов по устойчивости и прочности на воздействие сил морозного пучения по СП 25.13330.2012 для свай, покрытых оболочками противопучинными термоусаживаемыми ОСПТ «Reline» к значениям τfh следует применять коэффициент 0,42.

Оболочка ОСПТ «Reline» прошла аттестацию в ПАО «Газпром» и разрешена для применения при строительстве объектов различного назначения. На основании аттестации данные материалы включены в реестр Газпром СтройТЭК Салават. Одним из крупнейших объектов, при строительстве которых было применено решение ОСПТ «Reline» стал газопровод «Сила Сибири».

В свою очередь, при обустройстве фундаментов и оснований зданий с применением железобетонных свайных конструкций одним из немногих возможных решений, направленных на минимизацию воздействия сил морозного пучения является противопучинное полимерное покрытие ПСПП «Reline».

ПСПП «Reline» (ТУ 20.30.12-001-75457705-2018) — это полимерное износоустойчивое композиционное покрытие на эпоксидной основе, которое используется для защиты бетонных и ЖБ поверхностей, контактирующих с пучинистыми грунтами. Покрытие образует на поверхности сваи прочный водонепроницаемый слой. Это современная альтернатива противопучинистым смазкам, которые стираются с поверхности и смещаются при многочисленных циклах оттаивания-замерзания грунта. ПСПП «Reline» может применяться как самостоятельное покрытие, так и с финишными красками, в том числе для защиты от УФ. Немаловажным плюсом ПСПП «Reline» является возможность нанесения на заглубленные ж/б фундаменты сложной формы, что позволяет не только значительно снизить воздействие деструктивных сил морозного пучения, но и предотвратить проникновение влаги через поры поверхности к металлической арматуре, что существенно продлевает срок эксплуатации фундамента.

Нанесение ПСПП «Reline» возможно как методом безвоздушного распыления с раздельной подачей подогреваемых компонентов — для заводских условий, так и кистью или валиком в трассовых условиях.

Сравнение технологий по методу монтажа

С точки зрения монтажа — все вышеперечисленные продукты достаточно легко наносятся, как в заводских так и в трассовых условиях, но в отличие от традиционных противопучинных мероприятий, которые выполняются при положительных температурах, оболочка ОСПТ «Reline» может монтироваться на сваю как в заводских, так и в трассовых условиях на открытом воздухе даже при температурах -20°С и ниже (при организации укрытия). В свою очередь противопучинное покрытие ПСПП «Reline» для железобетонных свайных конструкций возможно наносить в трассовых условиях в диапазоне температур от минус 5°С до плюс 30°С. Нанесение смазки БАМ также возможно при низких температурах, но в силу применяемых материалов и технологии БАМ в морозы не нанести качественно.

По способу погружения свай в грунт сваи с оболочкой ОСПТ «Reline» и покрытием ПСПП «Reline» применяются при буроопускном, бурозабивном и забивном способах, что также выгодно отличает их от кремнеорганических эмалей и битумных смазок, при нанесении которых возможен только буроопускной способ, т.к другие виды погружения приводят к повреждению покрытий.

Эффективный срок службы ОСПТ «Reline» и ПСПП «Reline» при соблюдении технологии нанесения составляет срок, соизмеримый со сроком эксплуатации оборудования/строений размещенных на возводимых фундаментах, в 50 лет. Это выгодно отличает данные решения от традиционного использования противопучинных смазок БАМ-3 и БАМ-4.

Современные подходы к организации строительства объектов на многолетних мерзлых грунтах, а также в зонах сезонного оттаивания грунтов дают возможность использования новых, более эффективных разработок в сфере обеспечения противопучинных мероприятий — таких, как сложно-модифицированная полимерная оболочка ОСПТ «Reline».

В условиях сжатых сроков возведения малонагруженных фундаментов при использовании металлических и железобетонных свайных конструкций целесообразно применять противопучинное покрытия ОСПТ «Reline» и ПСПП «Reline» соответственно.

Данные решения позволяют на стадиях проектирования избежать:

— расчета удлинения свай;

— дополнительного бурения под обсадные колонны;

— отсыпки и теплоизоляции грунтов;

Немаловажным плюсом использования продуктов ЗАО «УЗПТ «Маяк» является сокращение сроков и упрощение строительных работ. Кроме того, в силу технологичности процесса монтажа ОСПТ «Reline», и простоты нанесения ПСПП «Reline, соблюдаются все требования по нанесению покрытий как в заводских, так и в полевых условиях.

Что нужно знать о винтовых сваях для фундамента

В последнее время свайные фундаменты на винтовых опорах приобрели невиданную популярность. Но так ли они прочны и надёжны, как это принято считать? Тем более, что рекомендации по их применению в российских нормативных документах отсутствуют.


Строящийся дом на фундаменте из винтовых свай

Преимущества винтовых свай

Бесспорным плюсом лопастных опорных столбов для фундамента является высокая технологичность и скорость их установки, особенно при использовании средств механизации. Хотя огромное число дачников вкручивает их в землю вручную.

Установленная винтовая свая сразу же готова к использованию даже при бетонировании внутреннего просвета ствола. Нет необходимости ждать, когда бетон наберёт марочную прочность, так как нагрузки воспринимаются стальной оболочкой сваи.

Винтовые сваи можно устанавливать при широком диапазоне температур окружающей среды (от –35 до +35°С). Им не страшен высокий уровень грунтовых вод, они не требуют осушения строительной площадки, не боятся набухающих грунтов. Их можно ставить вплотную к уже имеющимся постройкам, ведь такие сваи незначительно вымещают грунт при установке. Неудивительно, что их нередко используют для ремонта и укреп­ления фундаментов существующих зданий (в комбинации с домкратными системами).

Благодаря лопастям винтовые сваи имеют хорошую несущую способность (на одном стволе может быть размещено до 6 лопастей), отлично противостоят различным выдёргивающим нагрузкам — ветровым или от морозного пучения грунтов. Эти опоры могут быть установлены под любым углом к горизонту и на неровных площадках.

Но не стоит забывать, что указанные преимущества относятся исключительно к фундаментам из промышленно произведённых свай, параметры и качество которых регулируются Международными строительными нормами ICC AC358 Helical Foundation Acceptance Criteria (Критерии приемлемости фундаментов на основе винтовых свай).


Комплект винтовых свай. Фото с сайта nashdom41.ru

Ограничения в применении

Это, пожалуй, самый острый вопрос, который отечественные производители тщательно обходят стороной. За ответами придётся обратиться к зарубежной нормативной документации и специальной литературе.В упомянутом стандарте ICC AC358, регламентирующем требования к материалам и конструкциям фундаментов из винтовых опор, приводится целый ряд ограничений для их применения.

Так, пункт 1.2.1 ICC AC358 ограничивает использование свай только для строений и конст­рукций класса сейсмостойкости от А (для сейсмобезопасных районов) до С (для районов с умеренной сейсмичес­кой активностью). В пункте 1.2.2 этих же норм перечислены условия, в которых стальные винтовые сваи не могут использоваться:

  • из-за высокой скорости электрохимической коррозии стали в грунтах с удельным электрическим сопротивлением менее 1 000 Ом/см; в грунтах с pH менее 5,5, к которым относится торф;
  • в грунтах с высоким содержанием органических компонентов;
  • в грунтах с сульфатацией более 1 000 ppm (сульфаты в грунте опасны и для незащищённого бетона железобетонных свай);
  • на полигонах с отходами, мусором, отвалами грунта;
  • на грунтах, содержащих шахтные отвалы;
  • на грунтах, не обеспечивающих боковой поддержки свай (например, торф, рыхлые пылеватые пески).

Перед тем, как выносить решение об использовании стальных винтовых свай на своем участке, рекомендуется замерять pH и сульфатацию грунтов, а также их удельную электропроводность.

Фундамент из винтовых свай считается заглублённым, а значит, для него должно выполняться условие обязательной боковой поддержки грунтов. Для свай, не связанных между собой в группы (выступающих над поверхностью земли или устанавливаемых в воде) необходимо соблюдать следующее условие: опора должна быть заглублена в плотные грунты минимум на 1 542 мм, а в мягкие — минимум на 3 048 мм.

Читать еще:  Снятие опалубки после заливки фундамента


Фундамент из винтовых свай с обвязкой. Фото с сайта remontnik.ru

Характеристики конструкции

Диаметр ствола винтовой сваи, диаметр лопастей и толщину металла рассчитывают исходя из нагрузок и условий эксплуатации (табл.1).

К стальной винтовой свае в международных стандартах предъявляются следующие требования:

  • толщина лопастей сваи — от 9,5 до 12,5 мм [таблица № 3, ICC AC358];
  • диаметр лопасти винтовой сваи должен быть от 8 до 14 дюймов (от 20 до 35 см);
  • минимальная толщина стенки ствола сваи в неагрессивных грунтах — 8 мм, в агрессивных — 9,5 мм;
  • в случае высокой коррозионности из-за специфических грунтов требуется дополнительная оцинковка свай, использование цинковых анодов;
  • минимальная толщина полимерного покрытия винтовой сваи — 0,4 мм [пункт 3.9 ICC AC358].

Кстати, необходимость использования толстостенных труб для производства стальных винтовых свай отлично понимали в советское время. В справочном пособии по сваям и свайным фундаментам, опубликованном в Киеве ещё в 1977 году, говорится: «Ствол сваи должен быть изготовлен из бесшовной горячекатаной стали с толщиной стенки ствола винтовой сваи 10–14 мм» (Метелюк Н. С. Сваи и свайные фундаменты. Справочное пособие. — Киев: Будивельнiк, 1977. — С. 29).

В западных странах винтовые сваи в основном применяют для возведения временных сооружений с планируемым сроком службы в 50 лет.


Таблица 1. Конструктивные меры по защите стальных винтовых свай от коррозии

Устройство ростверка

Создание связей между винтовыми сваями действительно необходимо при установке их на грунтах со слабой боковой поддержкой. Но при работах на коррозионно-агрессивных грунтах при этом не рекомендуется устраивать гальванические связи между сваями и другими токопроводящими элементами конструкций здания.

Объединение всех стальных опор в одну электрическую систему проводниками приводит к ускорению электрохимической коррозии из-за имеющегося перепада электрических потенциалов разных по физическому и химическому составу участков грунта.


Объединение стальных свай в единую электропроводную систему увеличивает скорость электрохимической коррозии металла. Фото с сайта: mnogosvai.ru

Правильным конструктивным решением для связи свай в единую систему является обвязка голов свай деревянными конструкциями или обвязка стальными элементами голов-колпаков винтовых свай и обжимных хомутов, изолированных от стволов свай диэлектрическим материалом — например, полимерно-битумной гидроизоляционной мембраной.

Сваи отечественного производства

К сожалению, большинство российских производителей либо не знакомы с требованиями к конструкции качественных винтовых свай, либо игнорируют их с целью получения максимальной прибыли в ущерб качеству. Большинство подобных изделий отечественного производства имеет толщину стенки всего 3–4 мм и символическое антикоррозионное покрытие. Часто оно не выдерживает даже нагрузок при транспортировке.

Винтовые сваи у нас чаще обычно производят из сварных труб, хотя коррозионная стойкость таких труб ниже, чем бесшовных горячекатаных. Безусловно, в России выпускают и сваи, соответствующие международным стандартам. Однако высокая стоимость делает их неконкурентоспособными по сравнению с обычными короткими буровыми железобетонными опорами, которые изготавливают на месте.

Как выбрать винтовые сваи для фундамента

В промышленности винтовые сваи используются достаточно давно. В частном домостроении такое фундамент только набирает популярность.

Соблюдая ГОСТ при возведении, основа для дома получается практичной, долговечной и выгодной с финансовой точки зрения. Сегодня можно возводить любой дом на винтовых сваях.

Особенности свайно-винтового фундамента

Преимущества винтовых свай неоспоримы, но также есть и некоторые недостатки, о которых стоит знать. Технология производства свай соответствует всем существующим ГОСТам. Это дает возможность сделать качественное основание.

По ГОСТу винтовая свая изготавливается из металлической трубы и к одному концу приваривается наконечник с винтовыми лопастями. Наконечник может быть литым либо просто срезанным под углом. Форма лопастей также бывает разными.

Перед тем как выбрать винтовые сваи необходимо определиться с типом почвы. Для сыпучих грунтов используются изделия наконечник, у которых дополнен широкими лопастями. Для вечномерзлых грунтов или скальных пород почвы лопасти могут быть не совсем большими. Каждое изделие, изготовленное по ГОСТу, имеет свое назначение.

Винтовые сваи изготавливаются по ГОСТу и имеют широкое применение

Основные преимущества винтовых свай

Строительство с использование винтовых опор пользуется огромной популярностью среди частных застройщиков и это явление обоснованно. Для начала стоит отметить скорость выполнения работ. Монтаж винтовых свай занимает относительно небольшое количество времени.

Устройство такого фундамента характеризует достаточно простая технология выполнения работы. Срок службы винтовых свай также можно отнести к преимуществам, в среднем такая основа прослужит более 50 лет.

Завинтить винтовой элемент можно как с использованием специализированной техники, так и имея подходящий инструмент. Если нет такой возможности, то работы можно выполнить и подручными материалами.

Недостатки винтовых опор

Изучив положительные характеристики, стоит также узнать и недостатки. Это позволит более рационально использовать такой вид фундамента. Недостатки в большей степени зависят от того насколько соблюдена технология производства и соответствие всем ГОСТам.

Если металлические изделия прошли плохую заверающую обработку полимерным покрытием есть вероятность образование коррозии. Это приведет к тому, что основа дома будет не настолько надежной. Это основной недостаток, о котором стоит знать и при покупке выбирать только проверенного производителя.

Область использования винтовых свай

Винтовые сваи можно использовать для большинства типов строений

Определить какие винтовые сваи лучше достаточно сложно. Для каждой цели используется своя разновидность. Сегодня чаще всего такой фундамент используется при строительстве частных домов. К примеру, деревянный дом оказывает небольшую нагрузку на фундамент, поэтому можно использовать сваи.

Несущая способность винтовых свай дает возможность использовать их также для строительства:

  • ограждений;
  • гаражей;
  • линий электропередач;
  • пирсов.

Разные виды винтовых свай позволяют подобрать подходящий вариант, в каждом конкретном случае. Согласно ГОСТа данные изделия могут быть использованы для усиления существующего фундамента.

Основные виды винтового фундамента

Монтаж винтовых свай осуществляется только после того как подготовлены все схемы и чертежи. Основа дома должна разрабатываться специалистами. Если работа выполняется самостоятельно, то можно воспользоваться простейшим алгоритмом расчета количества винтовых свай, который вы можете увидеть в предложенном видео.

Видео: Расчет фундамента на винтовых сваях

Основа дома с использованием винтовых опор может быть разного вида. Среди самых популярных можно выделить

Лента свайная — устройство опор осуществляется только под стенами здания. Может быть, один или несколько рядов, для этого стоит учитывать нагрузку.

Комбинированный одиночный вид подразумевает использование одной или нескольких свай под отдельными элементами строения. При этом основа всего дома выполнена с бетона.

Стандартное расположение элементов предполагает устройство опор под каждым углом и несущими элементами. При этом по ГОСТу расстояние между сваями не должно иметь определенные размеры.
Свайное поле характеризуется тем, что устройство свай осуществляется по всей площади дома на равном расстоянии друг от друга. Такое строительство фундамента подходит под дома тяжелого типа.

Этапы монтажных работ

При закручивании винтовых свай должна быть соблюдена технология. Только в таком случае можно получить качественное основание, которое прослужит достаточно долго. Поскольку завинчивание винтовых свай достаточно сложный процесс работу должны выполнять несколько человек.

Перед работой стоит подготовить инструмент, который потребуется при выполнении работы. Перед тем как начать строительство необходимо полностью очистить всю строительную площадку от различного мусора и кустарников.

Следующим этапом является выполнение разметки. Для этой цели нужно использовать такой инструмент:

  • рулетка;
  • уголок строительный;
  • нивелир;
  • нитку для разметки и колышки

Чтобы начать устройство свай рекомендуется сделать небольшие приямки, в тех местах где будут ввинчиваться сваи. Особенно это уместно, если работы будут выполняться вручную. В такой приямок устанавливается наконечник сваи и происходи завинчивание.

Во время того как ввинчивается изделие, важно контролировать с помощью уровня вертикальную плоскость. Сначала необходимо монтировать угловые элементы, это позволит не нарушить вертикальность свай и основа будет соответствовать плану.

Винтовые сваи необходимо завинчивать на глубину ниже уровня промерзания грунта

При закручивании важно контролировать глубину ее заложения. Литой наконечник должен в обязательном порядке вместе с лопастями опуститься ниже уровня промерзания грунта. В противном случае опорный элемент будут подвержен сезонным воздействиям грунтам.

После того как все сваи закручены стоит провести их выравнивание. Для этой цели используется нивелир. Благодаря ему дом на винтовых сваях будет стоять ровно. После того как все высоты отмечены лишнее нужно срезать с помощью болгарки.

При необходимости внутренняя полость заливается бетонным раствором. В таком случае основа дома будет более прочной и надежной. А внутри свая не будет подвергаться такому пагубному процессу как коррозия. Если будет заливаться бетон, то наконечники должны быть литые.

Завершающим этапом устройства такого фундамента является монтирование оголовков, Это металлические пластины, разного размера, которые привариваются к верхней части трубы. По ГОСТу все сварные места в обязательном порядке необходимо окрасить специальной антикоррозийной краской.

После монтирования всех свай можно начинать делать первый венец, если дом строится с бруса. Если предполагается использование кирпича или блоков, то нужно будет делать бетонный ростверк. Для крепления деревянного бруса необходимо использовать шурупы подходящего размера.

Срок службы винтовых свай дает возможность осуществлять строительство на долгие годы. При этом не потребуется проводить в скором времени различные ремонтные работы. Перед тем как начать строительство любого сооружения необходимо изучить все виды винтовых свай, а также технологию их монтажа. Это позволит правильно определиться с типом расположения опорных элементов, подсчитать их количество и нагрузку, которые они в состоянии выдержать.

Все работы по монтажу можно выполнить своими руками. Но если нет уверенности в собственных силах, лучше доверить монтаж специалистам. В противном случае может быть нарушена технология и возникнут проблемы которые могут привести к негативным последствиям.

Видео: Инструкция. Как правильно закрутить винтовые сваи

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector