Стальные опорные колонны со спиральным наконечником являются надежным фундаментным основанием для возведения одноэтажных зданий, дач, садовых домиков, бань и небольших хозяйственных построек. Их монтаж значительно сокращает сроки строительства и снижает затраты на приобретение материалов. Однако, несмотря на большое количество достоинств, их использование имеет ограничения по применению, а также некоторые эксплуатационные недостатки.
Техническое описание
Винтовая свая — это особый металлический бур, который может вкручиваться в почву при вращении. Он изготовлен из стальной трубы с радиальной наклонной пластиной в нижней части, которая является основным конструктивным элементом. Наличие лопасти обеспечивает погружение сваи в грунт при установке, а после монтажа служит основной опорой, распределяющей вес конструкций здания и фиксирующей положение трубы при подвижках грунта и морозном пучении.
Различные типы свай определяют по:
- устройству винтового наконечника;
- геометрическим параметрам труб;
- целевому назначению.
Кроме этого, различают одновинтовые и двухвинтовые сваи, у которых вторая дополнительная лопасть расположена в средней части трубы. Двухвинтовые опоры обладают повышенной несущей способностью, устойчивостью к пучению грунта и усадке.
Приварные лопасти
Винтовые колонны со сварным наконечником — самые дешевые изделия относительно невысокого качества. Нижняя часть трубы имеет заостренный конусный конец, выше которого приваривается широкая буровая лопасть. Основной недостаток изделий заключается в недостаточной прочности сварного шва. При попадании на камень, лопасть может быть оборвана или деформирована. В результате станет невозможной правильная установка сваи по глубине и направлению.
Литые винты
Отлитые лопасти изготовлены из высокопрочных легированных сталей по технологии точной формовки в вакууме. Для повышения прочности материала, каждое изделие подвергается дополнительной термической обработке, после которой его приваривают к стальной трубе. Изготовленные промышленным способом, литые наконечники отличаются увеличенной толщиной лопасти и высокой точностью изготовления.
Цена отлитых винтовых свай на 25-30% выше, но высокое качество изготовления и возможность более длительной эксплуатации полностью компенсирует это. Каждый серьезный изготовитель выдает на свои изделия сертификат и технический паспорт с указанием технических характеристик готовой опоры.
Основные разновидности свай
На рынке строительных материалов фундаментные опоры с винтом представлены 4-мя различными видами, которые существенно отличаются по своей конструкции.
- с одной широкой лопастью на наконечнике в нижней части трубы для деревянных и каркасных зданий;
- двухлопастные с повышенной несущей способностью для небольших каменных домов и двухэтажных зданий каркасного типа;
- узколопастные с коническим винтом для монтажа на каменистых грунтах;
- с прямым зубчатым нижним краем для устройства фундаментных оснований в условиях вечной мерзлоты.
В обычных условиях частного строительства наиболее распространены винтовые опоры первого типа с одной литой лопастью.
Существующие типоразмеры
Стандартные диаметры трубных колонн находятся в диапазоне от 57 до 133 мм. Длина определяется заказчиком в зависимости от глубины промерзания грунта в регионе проведения строительных работ. Ширина лопасти и угол наклона зависит от диаметра трубы, типа грунта и воспринимаемых весовых нагрузок.
В отдельную категорию относят свайные опоры из толстостенных насосно-компрессорных труб (НКТ), устойчивых к коррозии. Они значительно дороже стандартных изделий, но обладают лучшими эксплуатационными качествами.
Главные преимущества
Большое число достоинств стальных свайных опор способствует быстрому росту популярности этих конструкций у частных застройщиков. В числе явных плюсов можно назвать следующие факторы:
- возможность возведения фундамента на большинстве типов грунтов, в том числе на болотах и вечной мерзлоте;
- быстрый и простой монтаж;
- хорошая устойчивость строительных конструкций при пучении и подвижках грунта;
- отсутствие влияния глубины залегания грунтовых вод;
- использование винтовых свай на участках со сложным рельефом местности;
- проведение монтажных работ в любое время года;
- применение бетонного или стального ростверка;
- невысокая стоимость материалов, доступная большинству застройщиков;
- отсутствие необходимости проведения земляных работ;
- долговечность и надежность фундаментного основания;
- возможность наружного утепления полов в доме.
Для ускорения производства работ по возведению фундамента, существует возможность использования специальной буровой техники. В этом случае придется оплатить оказанную услугу, но работа будет выполнена за 1 день без приложения больших физических усилий с высоким качеством.
Несколько недостатков
Несмотря на большое количество положительных качеств, винтовые сваи имеют и отрицательные свойства, в числе которых следует указать:
- невозможность возведения зданий и сооружений на каменистых и скальных грунтах;
- ограничение несущей способности, определяемой одноэтажным строительством;
- необходимость проведения мероприятий по защите свай от коррозии и блуждающих токов;
- сложности с обустройством подвала или погреба под домом;
- необходимость бетонирования внутренней полости труб и утепления пола.
Все сваи должны быть вкручены на глубину ниже точки промерзания грунта. Следовательно, необходимо обеспечить строгий контроль выполнения монтажных работ нанятой бригадой.
Варианты применения
Стальные трубные колонны позволяют сооружать 4 типа фундаментов:
- установка свайных опор под каждый несущий элемент каркасного здания;
- устройство свайной ленты в виде стального или железобетонного ростверка;
- свайное поле под заливку железобетонной плиты;
- одиночные опоры под строительство пристройки или отдельных элементов здания.
Учитывая все плюсы и минусы свайно-винтового фундамента, его можно признать лучшим вариантом для установки ворот, заборов и других видов ограждений.
Целевое применение металлических свай определяется диаметром трубы и размером лопастей. В маркировке изделий первая цифра указывает на размер трубной колонны, вторая — на лопасть. В зависимости от этих показателей рекомендуется использовать:
- трубу 76 мм для легких ограждений и отдельных столбов;
- 89 мм для навесов, веранд, беседок и укрепления кирпичных колонн;
- 108 мм для зданий каркасного типа и легких домов из бруса;
- 133 мм для сооружений из бревна или пеноблоков.
При этом наилучшей несущей способностью обладают двухвинтовые сваи с нижним литым наконечником. После ввинчивания опор их внутренняя полость необходимо залить бетонной смесью, не армируя.
Фундамент свайно-винтового типа считается лучшим решением для использования на пучинистых грунтах, при высоком уровне грунтовых вод и в заболоченной местности.
Выполнение монтажных работ
Расчет свайного поля лучше поручить специалисту, который учтет существующий тип грунта на участке, глубину промерзания, несущую способность опор, вариант защиты стальных труб от коррозии и другие важные факторы. Краткую инструкцию по расчету числа свай мы приводили здесь.
В результате перед началом работ вам необходимо иметь на руках точный план расстановки свай с указанием их типоразмера. Вполне вероятно, что до обращения к инженеру потребуется провести геолого-изыскательские работы для точного определения характеристик слоев грунта и почвенных вод.
Производство монтажных работ состоит из 5-ти последовательных этапов:
- разметка свайного поля;
- выкапывание приямков и ввинчивание свай;
- заливка бетонной смеси во внутреннюю полость труб;
- подрезка оголовков труб на уровне одной горизонтальной плоскости;
- устройство металлического или железобетонного ростверка.
Все открытые места сварки должны быть окрашены или защищены от коррозии другим способом. Для утепления дома пространство между ростверком и грунтом необходимо обшить досками или листовым строительным материалом. Благодаря отсутствию подвала, конструкция отмостки может быть упрощена и иметь небольшую толщину. Более подробно технологию мы описывали здесь и здесь.
