Как закрутить винтовые сваи своими руками: способы и особенности монтажа

Расчет требуемого количества свай

Первым делом необходимо определить нагрузку на фундамент
. Для этого следует просуммировать:• вес строения, включая не только внешние, но и внутренние стены, перекрытие между этажами, крышу, отделку фасада;• предметы интерьера, находящиеся в доме, мебель, аппаратуру и пр.;• вес находящихся в доме людей: по СНиП для частных жилых домов берутся данные из расчета 150 кг на 1 кв. м;• снеговая нагрузка, определяется по СНиП в зависимости от района проживания.

Карта снеговой нагрузки

Полученный вес умножается на коэффициент 1,2
. Чтобы узнать предельную нагрузку (несущую способность) каждой сваи, следует знать сопротивление грунта
. Для этого следует воспользоваться специальной таблицей (см. фото).

Глубина их погружени
я зависит от степени промерзания грунта (эти данные разняться для каждого района). К примеру, для Московской области глубина промерзания почвы составляет 1,4 м.

Проблемы, возникшие при закручивании свай

Надежды на то, что все работы будут закончены к вечеру, улетели сразу после первых минут. Свая никак не хотела вкручиваться. Входя в землю на 70-80 см., она «ложилась на бок» или просто переставала крутиться от мощной гидравлической установки. Поэкспериментировав с бурением в разных местах, монтажники не смогли закрутить ни одной опоры. Поработав полдня, они уехали, оставив мне сваи и «головные боли» о том, что и как мне делать дальше. Да, кстати, предложили другие сваи – «саморезы», цена которых в 3 раза больше, что меня крайне не устраивало.

Сваи-саморезы

При подписании договора обговаривался пункт о пробном бурении грунта на моём участке. Я отказался по простой причине: год назад два соседа по дачам «поставили» садовые домики на винтовые сваи. Никаких проблем с монтажом основания у них не было. Полагаясь на это, мне пришлось заплатить фирме 3000 рублей только за попытку сделать мне винтовой фундамент (неустойка по договору).

После такого расклада событий, я решил заказать манипулятор на базе автомобиля или трактора. Звонил по телефонам, которые мне предоставили знакомые, а также искал на «Авито» соседних городов. Меня больше всего поразил ответ менеджеров фирм и частных владельцев манипуляторов. Выслушав меня, они задавали мне один вопрос, при этом сами на него отвечали.

Вопрос был примерно такой: «- Вы проживаете в Мысках или Междуреченске, в пойме рек Томь или Мрас-Су?» Конечно, Мрас-Су – это моя родная река и я прожил здесь более 40 лет. Результат – ни одна из фирм и ни один из частников (владельцев спецтехники) ко мне не поехали. Вывод один – они просто знали о проблемных грунтах в нашем районе. Но напрашивается разумный вопрос: почему у моих соседей всё прошло, как по маслу?

Я не остановился на этом и пошёл дальше. Решил «найти» буроям. Это буровая машина с мощным шнеком на базе трактора или грузового авто. Их чаще всего используют для бурения отверстий под установку электрических опор (столбов). Это оказалось вообще проблемой. Техника специфическая и применяется довольно редко.

Нашёл её в местной горэлектросети (есть прейскурант цен на услуги техники населению). Написал заявление, оплатил услугу. Но через несколько дней мне вежливо отказали и просто вернули деньги, аргументируя тем, что вся спецтехника очень и очень занята. Кстати, вот интересное и познавательное видео от Владимира Ефремова — это, чтобы вы отдохнули от моего рассказа…

Монтаж основания своими руками

Одно из преимуществ буронабивной технологии – возможность закладки свайного фундамента своими руками. При этом частный застройщик должен следовать установленным правилам строительства в проектировании и монтаже.

Проектирование

Согласно своду правил 24.13330, перед проектированием свайного фундамента необходимо провести исследование гидрогеологических особенностей участка, чтобы определить в конечном результате глубину расположения несущего пласта и рассчитать максимально допустимый вес, который способен вынести грунт без угрозы для целостности сооружения.

Упрощенная методика расчета буронабивного основания сводится к вычислению:

• сборной нагрузки от всех конструкций (стен, перекрытий, облицовки, кровли, пристроек), мебели, людей, а также нагрузок от ветра и снега;
• грузоподъемности одного силового элемента в зависимости от параметров сваи – длины, диаметра и т.д.

Пошаговая инструкция монтажа

Общий алгоритм фундаментных работ выглядит следующим образом:

1. Подготавливают участок к строительству: убирают строительный мусор, выравнивают поверхность, снимают плодородный слой почвы.
2. Подготовленную площадку размечают по проектной схеме с нанесением периметра сооружения и точек для бурения скважин.
3. В установленных местах разделывают скважины на проектную глубину.
4. Дно шурфов устилают утрамбованным слоем песка для увеличения несущей способности фундамента.
5. Если предусмотрено технологией, расширяют пяту с помощью специальной кирки. В этом случае подложку из песка делать нет необходимости.
6. Стенки скважин укрепляют бентонитовым раствором или обсадной трубой (пластиковой, из рубероида и т.п.).
7. Внутрь шурфов помещают смонтированные арматурные каркасы таким образом, чтобы над поверхностью оставались торчащие пруты для связки с ростверком.
8. Бетонируют скважины раствором, протыкая смесь арматурой для удаления пузырьков воздуха.
9. Переходят к обвязке, строительству ростверка или монолитной плиты.

Установка ростверка

Ленточный ростверк представляет собой плитную или монолитную конструкцию, которая нижней плоскостью опирается на поверхность буронабивных опор.

Ростверк может быть заглубленным, лежать на поверхности земли или нависать над участком. Последний случай рекомендован большинством строителей, поскольку конструкция защищена от давления почвы в зимний период в результате действия сил морозного пучения.

Порядок строительства:

• разметка участка, устройство шурфов, монтаж армокаркаса, бетонирование свай;
• строительство опалубки для ленточного ростверка;
• гидроизоляция внутреннего пространства опалубки гидрофобным материалом;
• монтаж и установка армирующего каркаса для ростверка;
• бетонирование ростверка.

Конструкция с нависающим ростверком усложняется за счет установки подпорок под нижнюю плоскость опалубки из досок, металлических профилей, кирпичей и т.д.

Установка монолитной плиты

Строительство монолитной плиты на буронабивных сваях дает значительный запас прочности фундаменту, который понадобится, если в процессе эксплуатации собственник решит достроить этаж, мансарду, усложнить кровлю и добавить прочие нагрузки на площадь основания.

Порядок монтажа:

• разметка участка;
• бурение скважин;
• устройство обсадной трубы;
• монтаж армирующего каркаса;
• бетонирование шурфа;
• устройство подушки из нерудных материалов под монолитную плиту;
• строительство опалубки по периметру плиты;
• гидроизоляция рулонным материалом;
• монтаж армокаркаса, закладка коммуникационных линий;
• связка арматуры буронабивных опор и будущей монолитной плиты;
• заливка рабочего пространства раствором уход за бетоном.

На участках с низкой несущей способностью, а также при строительстве сооружений, которые оказывают неравномерные нагрузки на опорную площадь основания, оправдана закладка монолитной ребристой плиты на буронабивных опорах.

Ребра жесткости в данном случае представляют собой фрагменты мелкозаглубленной ленты под несущими стенами сооружения, которые вместе со сваями являются опорой для монолита.

Проведение установки опор

Дом на винтовых сваях своими руками нужно начинать выстраивать с самого возвышенного угла, где и устанавливается первая опора. После того как свая будет установлена, ее нужно отрезать согласно требуемой отметке. При проведении дальнейших работ она будет выступать в качестве ориентира. Если вам удалось сделать винтовую сваю своими руками, то на следующем этапе опоры можно начинать ввинчивать. Первые необходимо расположить по диагонали, после нужно произвести установку всех угловых свай, обеспечивая технологические расстояния. На следующем этапе нужно установить опоры по периметру наружных стен, после крепятся сваи под внутренними стенами. Отметки под обрезку верхней части опоры можно выставить с помощью уровня.

Виды винтовых свай, типы и назначение

Перед тем, как самому закрутить винтовые сваи, необходимо правильно выбрать конструкцию опорного столба. Она зависит от размера и направления нагрузки, типа грунта, в который будет ввинчиваться и глубины промерзания почвы. Конструкция лопастей и режущих кромок подбирается по плотности почвы и глубине ввинчивания. Грубый выбор можно сделать, ориентируясь на технические характеристики винтовых свай:

С открытым наконечником – полая труба с косым срезом торца. За схожесть с иглой для инъекций ее называют шприцевидной. Во время вкручивания срезанная почва поднимается внутри трубы. Устанавливаются на любых почвах под легкие конструкции.

Почва поднимается вверх по полой трубе. Лопасть является дополнительным элементом, упрочняющим крепление сваи в легких и сыпучих грунтахИсточник fundament-pro.ru

• Для заторфованных почв, мягких глинистых и песчаных подходят изделия с закрытым наконечником. Они отличаются высокой несущей способностью.
• Однолопастные – один винтообразный лепесток выступает спирально вокруг стержня. Используются на всех грунтах, за исключением твердых скальных пород. Устанавливаются под легкие конструкции.
• Двухлопастные при закручивании имеют симметричную нагрузку. Их используют при строительстве на нестабильных грунтах. Перед тем, как вкручивать винтовые сваи самостоятельно, необходимо обеспечить их фиксацию строго по вертикали.
• Многовитковые конструкции похожи на большие винты без шляпки. Геошурупы обладают повышенной прочностью, и способны вкручиваться в плотный грунт и мерзлоту.

Острые наконечники и прочные лопасти толщиной 4 мм помогут быстро завинтить опору на нужную глубинуИсточник yandex.net

Нагрузка на сваю определяет ее диаметр. Производить расчеты самостоятельно, определяя как установить винтовые сваи для фундамента, своими руками, какой типоразмер использовать, не просто. Для этого необходимо проводить сложные расчеты с учетом общей вертикальной нагрузки на фундамент, ветровых, боковых воздействий и суммарного давления на каждую стойку. Проще ориентироваться по типу строения:

Диаметр 108 мм – фундамент коттеджа до 2 этажей, пристройки. Такие сваи требуют больших усилий для их установки. Обычно используют спецтехнику. Если нет возможности подогнать автомобиль к каждой точке установки опоры, работы выполняются с помощью мобильных приспособлений.

Особо прочные сваи с винтовыми выступами по всей длине и несъемными оголовками для удобства завинчивания. Ставятся под дома и капитальные строения на твердых и каменистых грунтахИсточник stroykarecept.ru

• 89 мм в диаметре – громоздкие ограждения, легкие дома, дачи, веранды, служебные постройки. Нагрузки большие, но с помощью системы рычагов возможно установить сваи вручную.
• Сваи толщиной 76 мм ставят под заборы из профнастила, дерева, временные строения, бытовки.
• Сетка рабица весит немного и под нее подойдут винтовые сваи диаметром 57 мм. С работой легко может справиться один человек.

Производители изготавливают винтовые опоры стандартного размера и длины, поэтому легко ориентироваться, какие типы деталей необходимо приобрести и как закрутить сваи. Длина опоры рассчитывается по сумме размеров: требуемая высота сваи над грунтом + глубина погружения в землю.

Когда можно использовать самодельные винтовые сваи?

Фундамент на винтовых сваях применяется для самого разнообразного типа построек. Можно с уверенностью сказать, что в большинстве случаев свайно-винтовой фундамент – это оптимальный вариант для индивидуального строительства. При установке таких фундаментов существуют строгие нормы и правила, определяющие как качество и типоразмер самих свай, так и условия их монтажа.

Однако существует множество случаев, когда затраты на возведение свайно-винтового фундамента можно существенно уменьшить – когда требования к сваям, либо к самому  фундаменту относительно упрощаются:

1. При строительстве самых легких построек, где не требует очень большой запас прочности
2. При необходимости использовать небольшое количество свай в дополнение к существующему фундаменту, несущему основную нагрузку

Понятно, что для изготовления своими руками элементов фундамента необходимо

• Наличие квалификации
• Наличие необходимых инструментов и помещения
• Строгое соблюдение основных правил работ с металлоконструкциями

К легким и неответственным постройкам, где можно использовать фундамент из винтовых свай кустарного производства можно отнести:

• Заборы, не предполагающие значительного веса полотна
• Навесы с небольшим расчетным весом конструкций
• Пристройки к дому, не существенно нагружающие грунт
• Установка одиночных столбов, на которые не предполагается больших нагрузок
• Установка временных сооружений, с малой расчетной нагрузкой

Кроме того, возможно использовать не сертифицированные сваи при небольшом ремонте старого фундамента, если нагрузки на него невелики. Понятно, что если есть возможность, проще самостоятельно изготовить несколько свай, чем покупать их, зачастую переплачивая за доставку.

Но, повторим, в любом случае, сваи должны соответствовать допустимым нормам и допускам.

Требования к трубам для винтовой сваи

В общем случае требования к трубам для свай достаточно строги:

1. Использование только бесшовных труб с рядовыми марками стали: ст20, ст09г2с, ст30ХМА и т.п.
2. Трубы должны быть новыми либо неиспользованными, без очагов коррозии
3. Диаметр и толщина стенки труб должны соответствовать расчетным нагрузкам на фундамент.

Что касается диаметра труб, то существуют наиболее распространенные соотношения диаметра с несущей нагрузкой применяемые в строительстве и состоянию грунта:

• Диаметр 73 мм – нагрузка до 800 кг, влажные почвы
• 89 мм – нагрузка до 1,4 тонны, заболоченные почвы, торфяники
• 108 мм – нагрузка до 3,5 тонн, кроме каменистых грунтов
• 133 мм – нагрузка до 6 тонн, кроме каменистых грунтов

Толщина стенки труб указанного диаметр варьируется от 3 до 6 мм, увеличиваясь соответственно. Чем выше толщина стенки, тем более надежной будет труба в качестве опоры, однако вес самой трубы увеличивается, и труба будет дороже.

Обычно трубы имеют длину от 6 до 12 метров. Рекомендуется так подбирать длины приобретаемых труб, чтоб они были кратны расчетной длине сваи. Так, труба стандартной длины 11.8 метров  пригодна для изготовления четырех свай по 3 метра длиной.

Трубы обычно выполнены из конструкционных марок стали. Обрезают их либо специальными ленточными пилами, либо газосваркой.

Инструкция по изготовлению

Правила изготовления свая своими руками.

Буронабивные

Для закладки буронабивных опорных элементов понадобится заблаговременно рассчитать потребность в несущей способности основания. Формулы для вычислений, а также рекомендации по выбору строительных материалов подробно описаны в указанных ранее СНиП и СП.

Полученные данные позволят определить необходимые размеры:

• диаметр шурфа,
• глубину скважины,
• а также потребность в армировании и устройстве песчаной подушки.

Материалы и оборудование, которые понадобятся для строительства:

• бетон М200–М300;
• песок средней фракции;
• листовой рубероид;
• арматура класса А3 (по необходимости);
• молоток, лопата, болгарка;
• сварочный аппарат;
• снабжение водой и электричеством.

Ключевые технологические этапы полномасштабного строительства:

1. Уборка участка от строительного и другого мусора.
2. Разметка поля по плану, обозначение мест для будущих опор.
3. Бурение скважин на определенную глубину.
4. Устройство на дне шурфа утрамбованной песчаной подушки высотой от 20 см.
5. Закладка обсадной трубы из рубероида, который также будет выполнять функцию гидроизоляционного слоя.
6. Монтаж армирующего каркаса и его устройство в скважине.
7. Подготовка раствора и заливка в шурфы.
8. После затвердевания бетона обрезка опорных элементов на одном уровне по горизонтали, оставляя выступы арматуры.

Для конструкций с небольшой несущей способностью и не пучинистых грунтов упускают шаги с армированием и устройством песчаной насыпи под опорной площадью. На этом изготовление буронабивных свай считают законченным.

Буронабивные сваи своими руками, видео-инструкция:

Винтовые

Чтобы сделать винтовые сваи свои руками, конструктору понадобятся такие материалы:

• стальная труба нужного сечения и толщины стенки;
• листовой металл (не тоньше 5–6 мм);
• болгарка, сварочный аппарат;
• гидроизоляционный материал.

Этапы изготовления:

1. Нарезка труб нужной длины.
2. Изготовление наконечника литым или сварным способом.
3. Вырезание лопастей, придание винтовой части нужной конфигурации.
4. Приваривание спирали к трубе.
5. Проделывание технологических отверстий на верхнем конце трубы.
6. Зачистка сварных швов.
7. Покрытие металла слоем гидроизоляционного материала.

Готовые изделия можно сразу использовать в строительстве, но достоверно рассчитать несущую способность таких силовых элементов невозможно.

Как сделать винтовые сваи своими руками, видео-инструкция:

Деревянные забивные

Деревянные забивные столбы изготавливают только из твердых пород древесины, при этом диаметр столба должен быть не меньше 180 мм. Заготовки очищают от сучьев и веток, а концу придают заостренную форму, чтобы изделие проще преодолевало сопротивление грунта.

Острую часть накрывают листовым материалом, чтобы защитить сваю от повреждений при забивании. На верхнюю часть опоры надевают стальное кольцо для предотвращения растрескивания древесины от ударов молотом.

Подготовка участка и закупка материалов

Скорость и качество монтажа свайно-винтовых фундаментов во многом зависит от предварительной подготовки стройплощадки.

Перед началом строительства необходимо очистить участок от сорняков, кустарников и деревьев, которые могут помешать проведению работ.

Если установка свай проводится в зимний период, следует также убрать снег с территории, на которой будет возводиться баня.

Также необходимо заблаговременно позаботиться о снабжении водой и электроэнергией. Вода понадобится для подготовки цементно-песчаной смеси, электричество требуется для освещения и работы электрооборудования.

Для строительства фундамента понадобятся стальные винтовые сваи диаметром не менее 89 см. Оптимальная толщина металла – 3,5-4 мм. Опоры с такими параметрами могут выдерживать эксплуатационные нагрузки до 5 тонн.

При заливке внутренних полостей свайных опор понадобится достаточно количество бетонной смеси марки М300 или выше. Для ее приготовления следует заблаговременно закупить песок, цемент и щебень. По желанию можно добавить в раствор специальные модификаторы для повышения морозостойкости бетона.

Для обвязки свайно-винтового основания может применяться древесная доска, швеллеры или металлическая профилированная труба. Если используется древесина, при закупке материалов необходимо также приобрести специальные средства для ее антисептической обработки.

Последний пункт в списке необходимых материалов — гидроизоляция. В качестве таковой можно использовать жидкую резину и гидрофобные краски.

Какие свайные конструкции можно изготовить самостоятельно?

Для частного домостроение рассматривают технологии закладки силовой конструкции без использования сложной спецтехники. В этом случае подходят технологии с устройством буронабивных свай и завинчиванием металлических стержней.

Монтаж буронабивных опор происходит в заранее подготовленных скважинах. При этом силовые элементы могут быть бетонными или усиленными арматурным каркасом.

Срок службы и несущая способность железобетонных конструкций превосходят показатели для бетонных свай на 40–50%. Так, ж/б фундамент способен прослужить до 100 лет и подходит для строительства жилых малоэтажных домов, тогда как бетонные изделия используют для легковесных построек II и III степени ответственности.

Несмотря на очевидную экономию в случае строительства своими руками, конструктору понадобятся навыки работы с буром и другой ручной техникой для монтажа

При этом нужно принимать во внимание четкое соблюдение технологии закладки фундамента, в противном случае долговечность конструкции снижается в разы

Стоимость фундамента будет складываться из расходов на покупку:

• бетона,
• арматуры,
• гидроизоляционного материала,
• песка,
• щебня.

Монтаж винтовых свай – доступная и сравнительно быстрая технология, если речь идет о возведении легковесных построек и каркасных домов. Изготовить сваи с наваренными лопастями можно своими руками, но рассчитать несущую способность и быть уверенным в надежности такой силовой конструкции практически невозможно.

Готовая стальная свая с традиционными размерами (Ø108, длина трубы –1,5м, размер лопасти – 300 мм) в среднем стоит 1500 руб. В свою очередь самодельный стержень обойдется собственнику приблизительно в 500–700 рублей, но нужно учитывать качество стали и надежность сварных швов.

Долговечность покупных винтовых опор – 50–70 лет, а прогнозировать срок службы изделия, своими руками достаточно сложно. Поэтому, когда речь идет о полном изготовлении свайного фундамента своими руками под жилое строение, то используют буронабивную технологию.

Забивные и вдавливаемые сваи изготавливают в заводских условиях. Для этого используют специальные формы, виброустановки и сушильные печи. Исключение составляют деревянные забивные опоры, но для их установки на участке привлекается спецтехника. Они уступают остальным конструктивным элементам по сроку службы, прочности и грузоподъемности.

Что нужно знать о винтовых сваях

Сваи бывают не только стальными винтовыми, но и бетонными. В некоторых случаях, особенно при строительстве крупных и тяжёлых сооружений, предпочтение отдают последним, как более надёжным и долговечным. Но перед тем как сделать свайный фундамент своими руками из бетона, следует провести геологические изыскания и инженерные расчёты, чтобы убедиться в верности принятого решения.

Однако такие затратные мероприятия обычно проводят при строительстве дома из кирпича, бетонных блоков и других массивных материалов. Более лёгкие деревянные, щитовые и каркасные постройки можно ставить на основание из винтовых свай на любых грунтах, кроме скальных.

Но если речь идёт о капитальном строении, расчёт параметров свай все же необходим. Пренебречь им можно только при возведении второстепенных конструкций – беседок, сараев, бань, ограждений. И только для таких конструкций можно использовать самодельные винтовые опоры.

Металлический забор на винтовых сваяхИсточник spravka-region.ru

Составные части сваи

Внешне винтовая свая напоминает садовый бур и состоит из следующих частей:

• ствол из стальной трубы;
• острый наконечник в форме конуса;
• лопасть (винт);
• оголовок.

Основное отличие от бура заключается в перпендикулярном расположении лопасти относительно ствола, что позволяет ей входить в грунт, не взрыхляя его и не нарушая плотность.

Второе отличие – оголовок в верхней части конструкции, предназначенный для обвязки всех установленных элементов и устройства ростверка, так как сделать свайный фундамент без таких опорных площадок невозможно.

В заводских условиях сваи изготавливают либо методом литья, либо сварным способом, используя профессиональное оборудование. Они могут быть разной длины, отличаться диаметром лопасти, диаметром и толщиной ствола. Эти параметры подбираются в зависимости от расчётной нагрузки на основание и глубины залегания плотных слоёв грунта.

Кроме того, на производстве на все изделия наносят слой антикоррозионного покрытия, препятствующего разрушению металла, находящегося в постоянном контакте с влажной средой.

Свая заводского изготовленияИсточник www.balticdom.ru

Отличия конструкций кустарного производства от заводских

Изготовление фундаментных свай регламентируется нормативными документами. В частности, ГОСТ 8732 определяет качество металла для ствола, а ГОСТ 9.307-89 качество цинкового покрытия. В них прописаны марка и толщина стали, её химический состав и другие характеристики. Решая, как изготовить сваи винтовые своими руками, эти документы желательно изучить, чтобы получить на выходе качественные изделия.

Не имея возможности для самостоятельного изготовления, но желая сэкономить на опорах, некоторые застройщики покупают их у «кустарей» – мастеров, производящих металлические конструкции в условиях, далёких от заводских. Разумеется, никаких гарантий они не дают, и убедиться в качестве такой продукции до начала строительства невозможно.

В частности, как самоделки, так и изделия кустарного производства могут не обладать необходимой прочностью, лопасти могут деформироваться или отрываться при вкручивании в плотный грунт, а отсутствие качественной противокоррозионной обработки может привести к разрушению металла и ослаблению фундамента.

Разрушение всего одной опоры приведёт к ослаблению и перекосу фундаментаИсточник тверьстрой.рф

Тем не менее, вопрос, как сделать самому винтовые сваи своими руками, для многих остаётся актуальным из-за высокой стоимости сертифицированных изделий. Специалисты допускают применение самодельных опор, но лишь при возведении лёгких построек, надёжность и долговечность которых не имеют решающего значения. Фундамент для жилых домов, капитальных надворных построек, кирпичных и каменных ограждений должен возводиться из заводских свай, произведённых в соответствии с нормативными требованиями.