Установка винтовых свай своими руками – способы и приспособления

Применение винтовых свай для создания фундамента под малоэтажные объекты или ограждения является грамотным и рациональным решением. Поэтому они стали одними из популярных в строительстве объектов не только на приусадебных участках, а и в регионах со сложными условиями эксплуатации.

Однако при монтаже многие сталкиваются со следующими проблемами: как закрутить сваю, правильно её отцентрировать, обойти скрытые препятствия в грунте и причём вручную. Данная статья позволит узнать основные нюансы и ручной метод закручивания свай без ошибок.

Установка винтовых свай своими руками

Прежде чем приступить к работе советуем ознакомиться с советами специалистов:

• вертикаль. Отклонение от оси завинчивания может составлять не более 1 градуса. Чтобы иметь возможность постоянно контролировать это параметр, нужно использовать лазерный уровень или обычный строительный уровень, зафиксированный на верхней части сваи;
• рычаг. Чем длиннее рычаг – тем проще закрутить сваю. Удобная для работы длина рычага составляет 3-4 метра.;
• глубина заложения. Определение нижней границы при установке сваи, ведется расчетным методом. Учитываются такие данные как глубина промерзания почвы, уровень грунтовых вод, состав почвы. Для большей территории РФ глубина промерзания составляет 1,5 м.п. Данные по плотности грунта получают путем проведения исследований непосредственно на участке.

Выбор правильного диаметра

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

Ручной монтаж винтовых свай – пошаговая инструкция

1. расчистка участка. Сваи тем и хороши, что не требуют выравнивания местности, однако убрать мусор и обеспечить доступ к месту установки необходимо.
2. привязка фундамента к участку. Речь идет о нанесении разметки на поверхности. Свайное поле, лента или отдельно стоящие сваи – главное, чтобы место установки точно соответствовало проекту. Допустимая погрешность разметки составляет 50 мм.
3. разметка. Наличие разметки позволяет оценить картину свай целиком. Для ее выполнения нужно установить на месте будущего монтажа сваи маячок или сделать углубление в почве. Для этого используют садовый бур. При этом важно, чтобы глубина приямка (углубления) не превышала 50 см.
   Большая глубина, безусловно, упрощает закручивание винтовых свай, однако сказывается на её несущей способности. Ведь в этом случае свая не закручивается в почву, а просто устанавливается в ней. Такой подход может оказаться критичным для фундамента.

1. обработка свай. Дополнительное нанесение антикоррозионного состава позволит защитить металлическую сваю от разрушения вследствие химической активности почвы. Зачастую сваи, изготовленные в заводских условиях, уже содержат защитный слой. Однако он может повредиться при завинчивании сваи в твердую почву.
2. установка первой сваи. Первой всегда устанавливается угловая свая. Чтобы закрутить винтовую сваю своими руками следует продеть металлический прут в проушины и вдвоем аккуратно закручивать. Длина рычага – 2-3 м. Чем длиннее рычаг, тем меньшее усилие нужно будет прикладывать для закручивания сваи. На ствол крепится уровень, и после каждого витка контролируется степень отклонения. Допустимое отклонение составляет не более 2°.

Отметим, что чем глубже свая заходит в почву, тем сложнее процесс закручивания, тем важнее прилагать равномерное усилие на рычаг, чтобы избежать отклонения сваи от вертикальной оси. За один полный круг свая углубится на 100-200 мм. в зависимости от расстояния между лопастями. Время на закручивания одной сваи занимает от 30 минут и зависит от плотности почвы.

О том, что свая заняла свое место, свидетельствуют два параметра: достижение расчетной глубины погружения и деформация металла в месте установки прута. Если свая деформируется на глубине меньше чем 1,5 метра, это может означать, что она застопорилась (уперлась в твердый предмет) и её придется смещать.

1. установка остальных свай. При этом сначала устанавливают угловые сваи, потом рядовые, потом выполняется заполнение свайного поля (если предусмотрен такой способ установки винтовых свай). Чтобы выполнить разметку для рядовых свай между угловыми натягивается шпагат, который исключает существенное отклонения от места установки.
2. выравнивание. Поскольку сваи сложно закрутить идеально по заданному уровню, то после их установки следует проверить высоту уровня с использованием нивелира или гидроуровня. После определения нужной высоты сваи обрезаются с помощью болгарки.

Примечание. Нельзя выкручивать сваю с целью подгонки ее по уровню!

1. заливка бетоном. Углубления, сделанные перед установкой свай, заполняются бетонной смесью. Отметим, что бетонирование существенно не повышает несущую способность сваи, однако позволяет исключить доступ воздуха во внутреннюю ее полость и исключить коррозию.
2. монтаж оголовка. Заполненные бетоном сваи готовы к дальнейшей работе. Следующим этапом является приваривание оголовков к верхушке сваи. Важно выполнить очистку сварного шва от окалины и нанести на него грунтовку или краску.
3. обвязка свай по оголовкам. Наличие отверстий в оголовках позволяет прикрутить деревянный брус к нему подходящими саморезами.

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:

Как закрутить винтовые сваи своими руками

1. прут (лом), продетый в проушины сваи – самое простое приспособление. Удлинить прут можно путем одевания с двух сторон полых труб. Однако такой подход чреват деформацией сваи. Причиной может стать: достижение сваи плотного грунта, твердого предмета, недостаточная толщина ствола сваи (трубы).
2. монтажный оголовок. Приспособление позволяющее исключить деформацию верхней части сваи. Монтажный оголовок изготавливают из трубы, на которую наварены хомуты. При данном способе прут (рычаг) вставляется в хомуты.
3. мясорубка. Приспособление, имеющее привод от электродрели. Мощность дрели должна составлять более 1000 Вт, количество оборотов в минуту – 600.
4. мотобур.
5. сваекрут. Такое приспособление позволит полностью механизировать процесс закрутки. Правда, ввиду его стоимости, покупать приспособление целесообразно только при необходимости закручивания большого числа свай. В частности, его покупают строительные бригады. Однако сваекрут можно арендовать, эта услуга обойдется в 800 руб/час. Минимальное время – 8 часов.

Как правило, застройщики не рискуют закручивать винтовые сваи под дом самостоятельно. В этом случае привлекается специальная техника, которая выдвигает единственное условие – свободный доступ к месту установки. Техника работает намного быстрее и эффективнее людей, единственный минус – высокая стоимость. Помимо этого, нужно будет оплатить работу бригады из трех людей (минимум) – одного оператора и двух человек контролирующих процесс закручивания.

Где используется ростверк?

1. При строительстве бань, технических зданий с небольшой массой несущих конструкций;
2. При строительстве жилых зданий на склонах с большим углом наклона;
3. Если необходимо сделать встроенный в глубине гараж или подвал;
4. Когда во время геодезических исследований почвы обнаружено расслоение, особенно при комбинировании глинистой и песчаной почвы;
5. При реставрации каменных и бетонных оснований зданий старой постройки, если обнаружено проседание отдельных углов. Тогда под основу подводятся специальные опоры, затем проводится заливка платформы и уже затем разносится по внешней части несущий ростверк.

Свайно-ростверковый фундамент в разрезе.

Оборудование для закручивания винтовых свай

Из техники, которая хорошо зарекомендовала себя можно выделить:

• Krinner, Aichi, Айрон, Вихрь, Умелец – группа электросваевертов.
• Торнадо – компактная установка, для работы нужно 380 вольт сети или генератор 5,5 КВт. Закручивает сваи диаметром до 150 мм;
• Кабестан. Максимальный диаметр сваи – 219 мм.;
• МГБ-50П – позволяет работать на грунте 4 категории промерзания.

Примечание. Использование техники показано на участках со сложным рельефом, например в прибрежной местности.

Правильно ли вкручены сваи (брак)

Оценить работу по закручиванию сваи можно по двум параметрам:

• отклонение от уровня по вертикали (отклонение от вертикальной оси более чем на 2°);
• погружение сваи ниже расчетного уровня.

В этих случаях сваю следует извлечь и закрутить повторно. В противном случае, она может не справиться с расчетной нагрузкой.

Итоговая установка свайного фундамента на основе

• Создавая итоговый фундамент, стоит проследить, чтобы верхние концы опор образовывали ровную горизонтальную поверхность.
• Выравненное основание заливается бетоном.
• На них навариваются головки.
• Устанавливается швеллер и брус, создающие обвязку.

Далее, на основании такого фундамента можно начинать выполнение работ по строительству бытовых сооружение или небольшого по площади летнего домика. Особенности конструкции свайного фундамента, как правило, исключают создание подвала или подземного этажа. Такое основание для строения просто это не подразумевает. Но создать небольшой подпол в таком случае вполне реально.

Качественно выполненный свайный фундамент отличается долговечностью использования и удобен бюджетной стоимостью изготовления.

Ошибки и правила закручивания свай

Опытные монтажники называют ряд ошибок, с которыми могут столкнуться, желающие завинтить винтовую сваю своими руками. В частности:

• вывинчивание сваи. Когда свая сильно отклоняется или упирается в твердый предмет, застройщики зачастую вывинчивают ее и закручивают повторно в то же место. Опытные монтажники утверждают, что в рыхлом грунте несущая способность сваи падает. Следует сместить место установки на несколько сантиметром и закручивать сваю в плотный грунт;
• игнорирование этапа бетонирования сваи. Бетон не придает устойчивости сваи, поэтому многие частники одевают оголовок на верхушку сваи сразу после ее обрезки. Но, бетон позволяет исключить поступление воздуха во внутреннюю полость сваи, и таким образом исключить появление коррозии, и продлить срок службы опоры;
• установка сваи под углом. Контролировать соответствие уровню по вертикальной оси необходимо с первого витка закручивания. Не стоит думать, что в дальнейшем уровень можно легко исправить;
• углубление под установку сваи. Чтобы упростить себе работу, возникает соблазн сделать углубление под сваю садовым буром. Однако такой подход существенно снижает несущую способность сваи, т.к. она не будет плотно вкручена в почву;
• остановка закручивания после упора в твердый предмет. Недостижение заданной глубины чревато потерей несущей способности сваи. Не допустить этого можно путем извлечения твердых предметов (чаще камней) из почвы и повторное вкручивание сваи;
• остановка на расчетной глубине, если свая еще закручивается. В расчетах сложно все предусмотреть. В случае если свая продолжает движение после достижения заданной отметки, ее рекомендуется нарастить и продолжить закручивания до достижения плотных слоев грунта.

Проведение разметки

Перед началом работ нужно сделать разметку
Закрутка свай по плану требует тщательной разметки на местности. Стойки ставят на нужном расстоянии, не превышающем 3 метра. Увеличение прогона ведет к провисанию обвязки ростверка. На участке размечают периметр, для проверки измеряют диагонали, размер которых должен совпадать.

Вначале размечают угловые элементы и закручивают по центру бруска. Если указаны крайние габариты ростверка, вычитают 0,5 ширины бруска с двух сторон. После установки первого стержня определяют положение второй опоры, ориентируясь на размеры фундамента и расстояния между центрами оголовков.

Дом ставится параллельно забору, дороге, красной линии улицы, поэтому от этой черты меряют одинаковое расстояние с первой опорой и ставят второй стержень. Роют приямок, вставляют столб, проверяют вертикаль и замеряют промежуток между осями. Ввинчивать начинают, если нет отклонений или выравнивают элемент до проектного и планового положения.

Место третьей опоры находят на пересечении двух линейных показателей расстояния, точность разметки проверяют сравнением катетов и гипотенузы образованного треугольника. Используют колышки, капроновые шнуры и рулетку. Работу проводят вдвоем. Допустимая погрешность горизонтальных измерений составляет 5-10 мм, а вертикальных — не больше 2°.

Решение проблемы

Как я уже упоминал, шёл сентябрь, стояла хорошая тёплая погода и мы всем семейством ещё жили на даче. Как-то вечером я решил выкопать ямку под сваю вручную. Приготовил штыковую лопату, узкую подборку и лом. Полчаса работы и заготовка под сваю была готова. Она получилась диаметром не более 30 см. и глубиной около 100-110 см.

Сейчас я знал причину всех своих бед в плане неудачных попыток монтажа винтового фундамента. Оказывается, всё просто: сняв слой 60-70 см., начиналась очень плотная глина. А в ней словно вплавленные большие камни неправильных форм, размером 10-20 см. Этот слой глины с камнями был небольшим – всего сантиметров 30. Пришлось кропотливо и упорно работать ломом и лопатами. Глубже шёл гравий с песком, но его я уже не трогал.

Очень плотная глина и камни не давали лопастям сваи вкручиваться глубже. Камни просто застревали между лопастями. Меня поразил ещё тот факт, что 8-10 лет назад, на этом участке в 15 метрах от стройки, я проводил земельные работы по закапыванию ленточного фундамента от старого дома. Экскаватор рыл траншеи глубиной до 2 метров, но никакой прослойки такой плотной глины не было. Вот как странно получается: здесь один грунт, а в 10 метрах – уже другой. Хотя может быть это особенность нашей поймы реки.

Глубина погружения

Сваю ввинчивают в землю до упора, до того момента, пока она не перестанет входить даже с приложением предельных усилий. Это означает, что достигнут слой такой плотности, который выдержит опору с нагрузкой. Можно ставить фундамент.

После этого опоры обрезают, выдерживая высоту среза по нивелиру.

Схема винтового свайного фундамента в разрезе

Видео по теме: Инструкция как закрутить винтовые сваи

Какие лучше всего подходят для частного строительства

Выбор конкретной марки и размера стволов, прежде всего, производится исходя из типа и особенностей грунта.

После определения наиболее подходящей разновидности (одно-или многолопастные, длина, тип наконечника) производят выбор диаметра ствола. Расчет производится по несущей способности опоры.

Для частных домов обычно применяют стволы относительно малого диаметра:

• ВС-57.
• ВС-76.
• ВС-89.
• ВС-108.

Большие диаметры требуют значительных усилий при погружении, поэтому для частного домостроения практически не используются.

Особенности технологии монтажа различных видов опорных столбов

Принципы строительства свайного фундамента изложены в СНиП 2.02.03-85 и СП 24.13330.2011. Каждая технология отличается способом устройства, а также видами силовых элементов.

Работы по закладке фундамента для всех типов свай начинаются с уборки площадки от строительного и другого мусора, выгрузки материалов, подготовки технического оснащения, а также разметки поля в соответствии с планом.

Буронабивные

Сваи изготавливают на строительном участке. Алгоритм технологических операций:

1. В обозначенных местах обустраивают шурфы на проектную глубину.
2. Дно скважины засыпают слоем песка и трамбуют материал, чтобы получить высоту не менее 20 см.
3. По технологии без применения обсадных труб стенки скважины укрепляют для защиты от разрушения глинистым раствором. В большинстве случаев используют инвентарные трубы, которые в частном домостроении можно заменить листовым рубероидом.
4. Заготавливают арматурный каркас и помещают его внутрь скважины.
5. Заливают конструкцию раствором, оставляя выступы продольной арматуры над поверхностью.
6. После затвердевания выравниванию опоры на одном уровне.

Винтовые

Установку винтовых изделий можно проводить вручную или использовать редукторные установки для монтажа. Технологические процессы закладки фундамента на размеченном поле:

• вкручивание стержней на глубину, когда лопасти будут погружены в несущий пласт;
• выравнивание выступающих частей свай на одном уровне по горизонтали;
• бетонирование полости труб для предотвращения окисления металла внутри опорных элементов;
• наваривание оголовков;
• зачистка сварных швов и покрытие гидрофобным составом.

Монтаж железобетонных винтовых свай проводится с применением спецтехники, поскольку конструктивные элементы имеют значительный вес и вручную практически невозможно обеспечить соосность столба.

Установка железобетонных опор буровым способом

Потребность в предварительном бурении скважин под забивные сваи возникает в таких случаях:

1. Мощности молотов для забивания недостаточно, чтобы самостоятельно преодолеть сопротивление грунта.
2. Строительство ведется на высокоплотных, вечномерзлых или, наоборот, сильно переувлажненных почвах.
3. Сваи необходимо ввести в грунт под определенным углом.

Последовательность технологических этапов закладки свай:

• лидерное бурение шурфов;
• уборка выработанной земли;
• погружение железобетонных столбов;
• выравнивание выступающих над поверхностью конструкций на одном уровне.

Забивные

Для монтажа забивных опор используют специальную технику с закрепленным дизель-молотом. Алгоритм земляных работ:

1. На забивных столбах делают отметки с шагом в 1 м.
2. С помощью стропов поднимают изделие в вертикальное положение и фиксируют над проектной точкой.
3. Удары дизель-молота производятся с постепенным наращиванием силы. Высота рабочего хода – не более 0,5 м.
4. Чтобы удостовериться в достижении несущего пласта, после погружения сваи на проектную глубину делают 10 последних ударов. Если при этом свая остается на месте, то монтаж силового элемента считают завершенным.

Усиление СФ

Необходимость в усилении конструкции может быть вызвана ошибками при проектировании и строительстве, изменениями гидрогеологических условий, появлением дополнительных нагрузок на фундамент.

Этапы реконструкции:

• проектирование и расчет нового фундамента;
• доставка материалов на площадку;
• подъем дома на домкратах;
• демонтаж старой силовой конструкции;
• разметка свайного поля;
• монтаж новых опор;
• обвязка свай;
• возвращение дома на исходное положение.