Бетонные винтовые сваи

Одним из последних новшеств в современном строительстве является использование бетонные винтовые сваи для возведения фундаментов под различные конструкции. Долговечные, прочные, обладающие высокой несущей способностью такие опоры позволяют возводить надежные и достаточно дешевые основания под различные заборы, здания из кирпича, пенобетона, бруса. Лишенные многих недостатков металлических аналогов такие сваи становятся очень популярными как в частном малоэтажном домостроении, так и в возведении высоких и тяжелых построек. О том, что собой представляют такие сваи, какую конструкцию имеют, где применяются, как изготавливаются и как монтируются и пойдет речь в данной статье.

Конструкция

Самые распространенные бетонные винтовые сваи состоит из следующих элементов:

• Тело (ствол) – центральная часть сваи, имеющая круглое поперечное сечение. В торце верхней части ствола выполнено прямоугольное или квадратное гнездо для специального ключа, используемого при ручном закручивании опоры.
• Винтовая лопасть – многовитковая рабочая часть опоры расположенная в ее нижней части. Эта часть сваи позволяет ей при закручивании преодолевать плотные слои почвы, обеспечивает надежное сцепление опоры с грунтом, придавая ей высокую несущую способность.
• Острый металлический наконечник – направляющая опоры, позволяющая сохранять ей вертикальное положение при вкручивании в грунт.

Внутри тела опоры расположен цилиндрический арматурный каркас и профильная труба квадратного или прямоугольного сечения. Эти элементы предают свае жесткость и прочность на излом.

Основные характеристики

Бетонные винтовые сваи различных производителей обладают следующими техническими характеристиками:

• диаметр тела – от 100 до 152 мм;
• длина опоры – от 1000 до 4000 мм;
• материал сваи – бетон марки М500 с гидрофобными добавками;
• количество витков винтовой лопасти – от 2 до 8-10;
• несущая способность опоры – от 3,5-5,0 тонн (в глине и суглинке) до 6-10 тонн (в песке и супеси);
• вес – от 30-50 до 180-200кг.

Сфера применения

Бетонная винтовая свая – универсальная опора для фундамента, широко применяемая в следующих сферах:

• Частное малоэтажное загородное домостроение – строительство коттеджей, деревянных дачных домиков, бань, летних кухонь,веранд,беседок.
• Возведение ленточных и монолитных (плитных) оснований на участках со сложным рельефом.
• Строительство промышленных объектов – арочных ангаров, складов, теплиц, линий электропередач, вышек сотовой связи.
• Монтаж фундаментов для заборов, различных ограждений, рекламных и декоративных конструкций (рекламных щитов, билболордов, мачт флагштоков).
• Строительство сельскохозяйственных объектов – зерноскладов, молочно-товарных ферм, сушильных комплексов.
• Монтаж свайных фундаментов пирсов, причалов, набережных.

Также винтовые опоры широко применяются при реконструкции утративших свою несущую способность старых оснований – бетонные сваи данного вида благодаря простому и быстрому монтажу позволяют усилить или полностью заменить старый фундамент новым, более надежным, устойчивым и прочным.

Преимущества бетонных винтовых свай

Основными преимуществами винтовой бетонной сваи перед аналогами из металла являются следующие ее особенности:

• Долговечность – срок службы винтовой опоры составляет 80-100 лет.
• Устойчивость к коррозии – на покрытые слоем гидрофобного бетона металлические элементы опоры почвенный раствор (находящаяся в почвенных капиллярах влага с растворенными в ней минеральными веществами) не оказывает никакого влияния, не вызывая тем самым образование и развитие очагов коррозии.
• Высокая несущая способность – винтовая опора из бетона способна выдерживать вес до 10-12 тонн.
• Использование для возведения фундаментов на различных грунтах.
• Быстрота и всесезонность монтажа – винтовой фундамент из бетонных опор монтируется за 1-2 дня. При этом монтажные работы могут производиться, как в теплое время года, так и зимой.
• Доступная цена – стоимость таких свай значительно ниже, чем металлических оцинкованных аналогов.
• Возможность возведения стен сразу же после монтажа свайного фундамента.

Этапы производства бетонных винтовых свай

Процесс изготовления бетонных винтовых опор состоит из следующих этапов:

• Изготовление цилиндрического арматурного каркаса из рифлёных прутов диаметром 6-8 мм;
• Закладка арматурного каркаса и профильной трубы в сделанную из плотной резины форму-опалубку;
• Приготовление бетонного раствора из цемента марки М500, строительного речного песка, щебня фракции 5-20 мм в пропорции 1:2:3.
• Заливка бетона в форму-опалубку с обязательным уплотнением на вибростоле – производится это для удаления из смеси пузырьков воздуха, которые при затвердении бетона превращаются в полости, уменьшающие прочность и надежность сваи. При добавлении специального пластификатора раствор не подвергают уплотнению.
• Термическая обработка форм-опалубок с раствором в специальной прогревочной камере в течение 10 часов. За это время заготовка набирает порядка 50 % своей прочности.
• Набор заготовкой полной прочности в прогревочной камере в течение 6-7 суток.

На завершающем этапе, после выемки готовой опоры из формы-опалубки производиться визуальный контроль качества.

Наглядно посмотреть процесс производства данных опор можно в следующем видео:

Монтаж фундамента на винтовых бетонных сваях

Процесс монтажа свайного фундамента на винтовых бетонных опорах включает в себя проведение инженерно-геологического изыскания, составление проекта, расчет необходимого количества материалов, монтаж свайного поля согласно проектной документации.

Проведение инженерно-геологические изыскания

Инженерно-геологическое изыскание включает в себя следующие мероприятия:

• Бурение скважин с отбором почвенных проб и описанием проходимых грунтов.
• Проведение лабораторных исследования физико-механических свойств грунтов, подземных вод.
• Статическое и динамическое зондирование грунтов.
• Испытания грунтов динамическими и статическими нагрузками.
• Монтаж в грунтах эталонных либо же натурных опор.
• Исследовательские работы по определению влияния монтажа свайного фундамента на окружающую среду и на находящиеся вблизи будущего здания сооружения и конструкции.

Составление проекта

На основе произведенных инженерно-геологических изысканий специализированной организацией производится составление проекта содержащего следующую информацию:

• план фундамента (свайное поле);
• спецификация элементов фундамента (свай) с указанием их марок и количества;
• привязка фундамента к местности;
• глубина вкручивания свай;
• вид используемого для обвязки свай ростверка.

Проект также содержит подписи исполнителя (инженера проектной организации) и заказчика.

Монтаж свайного поля

Процесс монтажа винтовых опор из бетона включает в себя следующие операции:

1. Бурение лидерного (направляющего) отверстия на глубину равную половине длины опоры – для данной операции используют ручной мотобур со шнеком необходимого диаметра.
2. Вкручивание винтовой опоры вручную специальным ключом или с помощью гидравлического сваекрута.
3. Засыпка лидерного отверстия грунтом – заполнять полость вокруг сваи можно как извлеченной при бурении лидерки почвой, так и непучинистым грунтом (речным песком или рыхлой супесью).
4. Обрезка свай по одному уровню при помощи мощного бензореза с алмазным диском по бетону.

При монтаже фундамента из данного вида опор может возникнуть вопрос: нужно ли заливать во вкрученные винтовые сваи бетон? Ответ на него  однозначен – заливка внутрь винтовых свай бетона нецелесообразна по нескольким причинам.

Во-первых, залитый в сваю бетон не существенно увеличивает ее прочность и жесткость. Во-вторых, все металлические элементы опоры надежно защищены бетонной толщей от воздействия влаги и в дополнительной защите как в случае со стальными аналогами они не нуждаются. И наконец подобная заливка хоть незначительно, но все же увеличивает вес и без того тяжелых в переноске и транспортировке опор.

Более наглядно увидеть, как происходит описанный выше процесс можно в следующем видео:

Чем грозит неправильный расчет свайного поля

Ошибки при проектировании свайного поля – не соблюдение расстояния между опорами, глубины вкручивания – может привести к таким последствиям как:

• Чрезмерный расход опор.
• Неравномерная усадка различных частей свайного фундамента.
• Постепенное разрушение несущих стен, кровли.
• Повреждение коммуникаций (водопровода, канализации, газопровода) внутри задания.

Неправильно спроектированный и установленный бетонный фундамент на винтовых сваях в любом случае приведет к дополнительным расходам. И если при слишком частом расположении свай основание окажется хоть слишком дорогим, но при этом очень основательным, то при прочих ошибках фундамент будет ненадежным и непрочным, требующим реконструкции или демонтажа, с последующей установкой нового.

Основные производители

Основными производителями винтовых бетонных опор являются такие компании как:

• «Terravint»;
• «Винт Монолит».

Средняя стоимость

Стоимость винтовых бетонных свай у указанных выше производителей существенно различается:

• Компания «Terravint» предлагает 3 набора свай (7,15 и 25 штук) для бани, одноэтажного дачного дома, двухэтажного коттеджа за 18 900 ,39 600 и 63 750 рублей соответственно;
• У группы компаний «Винт Монолит» стоимость бетонных винтовых опор вместе с их монтажом колеблется о 2 800 до 6 400 рублей.

Таким образом, бетонный винтовой фундамент – это очень надежное, прочное, простое в монтаже основание, применяемое ка для небольшого жилого дома, дачи бани так и для большого ангара, склада, фермы. Установка составляющих такой фундамент бетонных опор производится почти по той же технологии что и аналогов из стали. Существенным отличием процесса монтажа данного фундамента от аналогичного на металлических опорах является то, что заполнение винтовых свай бетоном не производится. Такая операция незначительно увеличивает устойчивость и прочность опоры, не защищает профильную центральную трубу от коррозии, существенно усложняет процесс демонтажа сваи.