Винтовые сваи своими руками – постараемся и сделаем качественные опоры

В России, где места под застройку и подъездные пути хватало, а несущая способность грунтов на большей части территории невелика и стабильна, винтовые сваи не применялись до революции. Внедрение в строительство фундаментов на винтовых сваях началось только с освоением районов, расположенных в зоне вечной мерзлоты. Если ее нарушить земляными работами, то образуются кратеры протаивания, в которые может ухнуть не то что дом, но и целая деревня, а фундамент на сваях их практически не требует.

Винтовые опоры – имеют особую конструкцию

Интересующие нас опоры представляют собой пустотелые трубы, изготавливаемые из сталей повышенной прочности. Один конец свай (нижний) снабжается острым наконечником, который в свою очередь оснащается спецлопастью. Внешне конструкция похожа на корабельный гребной винт. При его ввинчивании в почву лопасть легко пронзает землю. За счет этого сваи можно внедрить в грунт на любую требуемую глубину. Когда достигается нужная отметка заглубления изделий, лопасть на их торце стопорится. Сваи намертво фиксируются в почве, что позволяет сооружать с их помощью прочные фундаменты, отличающиеся высокой эксплуатационной долговечностью.

Поверхность рассматриваемых винтовых конструкций в обязательном порядке покрывается специальными составами – грунтовками с антикоррозионным эффектом либо композициями с эпоксидной смолой. Верхний конец труб выполнен в виде оголовка. Его приваривают после того, как сваю ввинчивают в землю и заливают изделие бетоном. Описанные конструктивные особенности позволяют выполнять монтаж опорных труб под фундамент без использования сложной грузоподъемной техники. Но здесь есть важный нюанс. На качество свай большое влияние оказывает материал, применяемый для их изготовления, форма лопасти, а также четкое соблюдение размеров и технологии производства изделий.

Далее мы разберемся, какие данные нужно принимать во внимание для самостоятельного изготовления опор. Но сначала коротко опишем ключевые достоинства, которыми славится свайно-винтовой фундамент. Не забудем и о его недостатках.

Виды свай

Для установки свайного фундамента своими руками наиболее практичными считаются два типа свай: буронабивные и винтовые.

Виды свай

Буронабивные сваи

Изготавливаются прямо на стройплощадке путем заливки бетона в предварительно выполненную скважину.

Виды свай

Сильные стороны данного метода заключаются в следующем:

  • свая не содержит каких-либо покупных элементов и полностью изготавливается своими силами, необходимо только приобрести требуемые стройматериалы;
  • установка свай даже самого большого диаметра обходится без применения кранового оборудования;
  • применение специального инструмента (бур ТИСЭ) позволяет выполнить нижний торец сваи в виде подошвы с увеличенным диаметром, при этом удельное давление на грунт значительно уменьшается;
  • имеется возможность выполнять гидроизоляционный слой любой толщины из недорогих рулонных материалов.
Виды свай

Порядок монтажа буронабивной сваи

После изготовления скважины в нее погружается опалубка, в качестве которой могут применяться:

Виды свай
  • асбестоцементные трубы;
  • трубы из полимерных материалов;
  • гибкие трубы, сшитые из рубероида или толи с помощью скотча или лески.

Опалубка должна выступать из скважины на 20 – 25 см.

Виды свай

В скважине устанавливают арматурный каркас в виде параллелепипеда, состоящего из 4-х стержней арматуры диаметром 10 – 12 мм, связанных хомутами из арматуры диаметром 6 мм. Рабочую арматуру к хомутам привязывают отожженной проволокой.

Теперь опалубку можно заполнять бетоном. Для заливки свайного фундамента своими руками лучше всего воспользоваться миксером, который можно взять в аренду. Бетон должен иметь марку М200 или выше.

Виды свай

Винтовые сваи

Сваи этого типа изготавливаются в виде стальных труб диаметром от 10 до 30 см, наконечник которых снабжен похожей на резьбу навивкой.

Виды свай

Изделие имеет свои преимущества:

  • возможность монтажа свайного фундамента своими руками;
  • простота установки;
  • высокая скорость строительных работ, обусловленная тем, что сваи поставляются на стройплощадку в готовом виде;
  • благодаря навивке свая хорошо держится в грунте;
  • винтовые сваи удобны для возведения мобильных построек, поскольку могут использоваться многократно.
Виды свай

Читайте также:  Как правильно построить фундамент для частного дома

Важно знать!

Данное основание (кстати, что такое свайный фундамент, более детально можно просмотреть здесь) довольно часто применяется при строительстве на «неуверенной» почве, болотах и торфяниках.

Положительными сторонами являются:

  1. Строительство свайного фундамента своими руками экономит финансы.
  1. Исключение рытья котлованов специальной техникой.
  1. Работы по возведению могут проводиться в любое время года.
Важно знать!
  1. Процесс застывания свай (с применением бетона) проходит в течение суток.
  1. Большая скорость проведения работ.
  1. Строительство свайного фундамента обходится без привлечения бригад мастеров.
  1. Такой фундамент может прослужить 50-100 лет в зависимости от условий эксплуатации.
  1. Не пропускает холод и воду в помещение.

Сами фундаментные сваи бывают:

  1. Забивные сваи.

Такой вид свай очень сильно распространен в постройке больших домов и помещений. Их установка производится специальной техникой.

  1. Винтовые сваи.
Важно знать!

Это более распространенный вид, который часто используется при самостоятельной установке. Также некоторые мастера самостоятельно их и изготавливают. Установка происходит путем ручного вкручивания их в грунт.

  1. Буронабивные сваи.

Изготавливаются непосредственно на месте их установки. Этот вид лучше всего подходит для самостоятельного монтажа и экономит время и деньги.

Преимущества и недостатки

Основное достоинство винтового полого столба заключается в том, что с его помощью значительно сокращаются финансовые затраты на строительные работы, связанные с возведением фундаментного основания. Считается, что такой фундамент обойдется вам на тридцать процентов дешевле, чем ленточный или столбчатый аналог.

Все работы по установке свай выполняются в течение двух – трех дней, в то время как на укладку обычного фундамента уходят недели.

Преимущества и недостатки

Отсутствует необходимость тратить время на ожидание полного высыхания бетонного раствора, к укладке стен можно переходить после того, как закончена обвязка.

Земляные работы выполняются в минимальном объеме, что также положительно сказывается на состоянии основания. Он отличается повышенной устойчивостью за счет спрессованной под давлением земли.

Как следует из многочисленных отзывов застройщиков, винтовой фундамент для каркасного дома считается удобным, функциональным и надежным.

Преимущества и недостатки

К сожалению, определенные недостатки все же имеются. Такие фундаменты не возводятся по скалистым и каменным районам. Металлические опоры подвержены воздействию коррозии. Для сохранения тепла в доме приходится решать, как утеплить не только пол, но и свайный фундамент. Желающие построить подвальное помещение столкнутся с определенными сложностями. Отмечены жалобы, что такая фундаментная конструкция недостаточно долговечна.

Способы монтажа

Установка винтовых свай может выполняться двумя способами:

Размеры сваи

  1. Ручным.
  2. Механизированным.
Способы монтажа

Выбор определяется несколькими важными факторами, которые обязательно нужно учитывать, иначе основа дома может быть смонтирована некорректно:

  • характеристика почвы (плотность, каменистость);
  • близко залегающие грунтовые воды;
  • удаленность коммуникационных магистралей;
  • густота и возраст ближайших построек;
  • личные предпочтения застройщиков.

Далее мы более подробно рассмотрим ручную и механизированную установку винтовых элементов по отдельности и разберем их особенности, преимущества и недостатки.

Армирование буронабивных свай

Буронабивные опоры изготавливаются на строительном участке, там же происходит и их усиление металлическим каркасом.

Армирование буронабивных свай
Армирование буронабивных свай

В грунте бурят скважину нужных размеров. Затем в нее с помощью крана вставляют предварительно смонтированный стальной каркас. Затем устанавливают трубу и заливают бетонным раствором.

Армирование буронабивных свай
Армирование буронабивных свай

Последовательность монтажа буронабивных свай:

Армирование буронабивных свай
Армирование буронабивных свай
  1. Выполняют все необходимые расчеты. Определяют количество и диаметр свай.
  2. Согласно проекту выполняют разметку расположения опор на участке.
  3. Бурят скважину: 150-200 см земли удаляют с помощью буровой насадки, остальную глубину достигают, используя шнек.
  4. На дно отверстия насыпают песок, толщиной 250-300 мм, песчаная подушка служит для повышения несущих свойств почвы.
  5. Опускают обсадную трубу, выполняющую функцию опалубки.
  6. Выполняют армирование буронабивных свай. В пробуренное отверстие с помощью крана вводят каркас из арматуры. Его изготавливают с горизонтальной обвязкой из вертикальных прутьев диаметром 10-16 мм.
  7. Скважину заливают цементно-песчаным раствором, приготовленным в пропорции 1:3.
  8. Обсадную трубу по мере заполнения полости раствором поднимают.
  9. Когда скважина полностью заполнена бетонным раствором, обсадную трубу вынимают, формируют оголовок опоры.
Армирование буронабивных свай
Армирование буронабивных свай

Для предотвращения нарушения целостности только что залитой сваи, опоры заливают бетонным раствором через одну. Стоящую рядом сваю монтируют после того, как предыдущая наберет прочность не менее 30%.

Армирование буронабивных свай
Армирование буронабивных свай

Читайте также:  Как заливать фундамент под дом своими руками

Самодельные сваи

Пропорции самодельной винтовой сваи

Примечание: если сваи предназначены для забора, нужно взять D = (3,5-4,5)d, см. рис. справа. Иначе знакопеременные ветровые нагрузки на его полотно скоро расшатают конструкцию, ростверка-то нет. Из-за этого же и заглубление нужно брать в 1,5 раза больше обычного, т.е. 1,8 м.

Действительно, винтовые сваи для легких грунтов длиной до 4-6 м можно делать самому без сложных выкладок и расчетов. Для бани, сарая или забора такой будет достаточно. Ради простоты возьмем сваю с однооборотным винтом, расположенным целиком на стволе; ее чертеж с указанием нужных пропорций приведен на рис. справа. Трубы не обязательно брать из стандартного ряда диаметров свай, пойдут любые доступные; на заборные столбы – от 60 мм по наружи для штакетных или сетчатых заборов или от 80 мм для заборов сплошных деревянных, из профлиста или кованых. Металл на винт – сталь от 4 мм толщиной.

Самодельные сваи

Выкройка однооборотного винта для сваи

Как раскроить металлическое кольцо под винт, показано на рис. слева. Линия реза должна плавно переходить от касательной к внутреннему диаметру кольца до нее же к наружному. Тогда режущая кромка получится выпуклой и легче пойдет в грунт. А «рог» сбегающей кромки будет поджимать разрыхленный грунт к стволу сваи, до некоторой степени уплотняя его. Режущую кромку желательно заточить на простой клин.

При растягивании в спираль внутренний диаметр кольца уменьшится. При указанном на чертеже выше шаге винта его в заготовке нужно увеличить на 10%, плюс 3-4 мм технологического запаса. Например, для самых расхожих 108-мм свай получаем 121-122 мм. Собирают сваи вдвоем, технология сборки такова:

Самодельные сваи
  • Готовят выкройку винта;
  • Надевают ее свободно на трубу;
  • На конце трубы болгаркой вырезают треугольные фестоны, 3-6 смотря по диаметру трубы;
  • Кувалдой сводят их в конус и проваривают стыки;
  • Заготовку винта подводят к получившемуся наконечнику и сваркой прихватывают к стволу сваи внутренний край режущей кромки;
  • Монтировкой растягивают заготовку винта в спираль, пока ее внутренний край не ляжет на трубу. Шаг винта при этом «подгуляет», но его значение не критично;
  • Удерживая винт монтировкой, прихватывают внутренний край сбегающей кромки;
  • Проваривают весь внутренний край лопасти винта.

Приварка оголовков

Сваи устанавливались в месте бывшей морены древнего ледника. В одном месте установки был плотный песчаный грунт с прослойкой камней на глубине 0,9-1 метр и залеганием грунтовых вод в зависимости от времени года на глубине  0,2-1 метр. В другом месте грунт был глинистый, подверженный плывунам и также со слоем камней на глубине 1 метр. Состав грунта во всех местах определен пробным сверлением с применением ручного самодельного бура диаметром спирали 50 мм. Все монтажные работы выполнили два человека в свободное от работы время, без авралов и перенапряжения. Затраты на покупку свай с оголовками  и доставкой составили меньше 100 тысяч рублей (2013 год).

Стены

Как только каркас полностью готов, наступает момент монтажа стеновых панелей. Для этого нужно купить утеплитель, выбор которого зависит только от предпочтений хозяина: минвата, пенополистирольные элементы, стекловата, пенный утеплитель, насыпной – хороши все, но стандартом считается минвата или пенополистирольные производные. Толщина, плотность, размер материала вариабельны, учитывать придется размер бруса каркаса, то есть промежуток, куда монтируется утеплитель.

Укладывается материал впритык, без просветов. С фасада дома на утеплитель укладывается гидроизоляция: внахлест на 20-22 см, швы скрепляются двусторонней лентой.

Внутри тоже лучше обложить утеплитель пленкой, но пароизоляционной. Мембрана выведет излишки влаги за пределы дома и не допустит попадания конденсата внутрь помещений. Правильно сделанный «пирог» гарантирует сохранение тепла и комфортного микроклимата в доме, поэтому стоит уделить этому этапу особое внимание.

С обеих сторон закрыть стены листами ОСБ, затем предстоит внешняя, внутренняя отделка. И, конечно, кровля.

Читайте также:  5 Решений для укрепления откосов и склонов современными материалами

Монтажные работы

При строительстве бани со свайным фундаментом предстоит выполнить определенные рабочие этапы.

Подготовительные мероприятия

Территория, отведенная под строительство, очищается от мусора и растительности. Следует обустроить подъездные дороги для техники, если планируете устанавливать свайные опоры механическим способом.

Согласно выполненных расчетов, покупаем и перевозим на участок нужное количество свайных опор определенного размера. Кроме того, придется подготовить некоторые инструменты и материалы:

  • лопату;
  • рулетку;
  • лом и металлические трубы по полтора – два метра длиной;
  • болгарку и круг по металлу;
  • сварочный агрегат и электроды;
  • оголовки для свай;
  • песок и цементный материал;
  • деревянные колышки под разметку;
  • уровень;
  • специальные покрытия для металла и сварных швов;
  • швеллер, двутавр или рельс для выполнения обвязки.

Выполняем разметку

Колышками отмечаются точки вкручивания свайных опор согласно проектному решению. Разметка выполняется от углового участка, одновременно контролируется соответствие диагоналей. Для удобства строительства опытные застройщики рекомендуют под баню устраивать фундамент 6 х 6 м.

Разметив углы, намечаются места под установку промежуточных опор, после чего у каждого колышка готовится приямок глубиной до тридцати сантиметров и диаметром соответствующий размеру винтообразных лопаток. Данная мера позволит облегчить процесс вкручивания сваи и обеспечить ее вертикальную установку.

Установка свай

Для закручивания свай имеется определенная схема. Соблюдать ее следует, чтобы установленные опоры не препятствовали погружения других столбов. Это особенно важно, если сваи устанавливаются машинным способом, ведь технике необходимо вплотную подходить в точке забуривания.

Работы по установке опор начинают вести от центральной части, постепенно смещаясь к краям змейкой или спиралью. Каждая погружаемая опора контролируется на соответствие вертикальному уровню, что особенно важно на начальном этапе, когда возможно допущение перекоса. Исправления допускаются на начале погружения, так как выравнивать сваю выкручиванием запрещается, да и второй раз в одну точку установку никто не выполняет.

Обрезаем, обвязываем, бетонируем

Монтаж свайных опор завершается их обрезкой по одной высоте. Для этого устанавливают лазерный уровень, намечают на требуемой высоте горизонтальную линию, линии среза свай отмечают мелом.

Излишки труб срезаются болгаркой, после этого делается обвязка – сваи соединяются в продольных и поперечных направлениях металлопрокатом, для чего потребуется сварочный аппарат.

Как только создана единая конструкция, сварные швы покрываются специальными составами, чтобы защитить эти места от коррозии. После этого в свайные опоры разрешается заливать бетонный раствор, чтобы увеличить их показатель жесткости и придать дополнительную устойчивость к нагрузкам от пучений. Бетонирование ведется плотной маркой раствора от М200 и выше. По забетонированным опорам монтируются оголовки под установку ростверка.

Устройство ростверковой части

Всем, кто строит баню своими руками на свайном фундаменте, для обустройства данного элемента рекомендуют использовать брус сечением 15 на 20 или 20 на 20 см. Установка балок выполняется на оголовки, перед этим следует подложить двойной слой рубероида для устройства гидроизоляционного слоя.

Соединение на углах выполняют вполдерева, замеряют диагонали, проводят выравнивание по осям и крепят балки к оголовкам через специально подготовленные отверстия. Древесный материал следует сразу обработать антисептическими средствами, чтобы защитить его от негативного воздействия влаги.

Обустройство полов

Обычный проливной пол, настилаемый в русской баньке, в этом случае нам не подходит. Дело в том, что вода, протекающая между досками, попадает в почву и оказывает негативное воздействие на металлические сваи, ослабляет показатель сцепления почвы и столбов. Кроме того, появляются определенные сложности в поддержании комфортного температурного режима, потому что баня располагается на некоторой высоте по отношению к поверхности почвы.

Если не выполнить утепление, то предстоит расходовать дополнительное количество топлива или электрической энергии. Оптимальным вариантом в таком случае, как следует из многочисленных отзывов застройщиков, является утепление пола и устройство качественной гидроизоляции. Для этого поверхность заливается тонким слоем раствора, но предварительно в полу устанавливаются воронки, по которым будет отводиться вода в канализационную сеть. По стяжке укладывается керамическая плитка, поверх которой размещаются деревянные решетки с широковатыми планками и небольшими зазорами для беспрепятственного стока жидкости.