Закручивание винтовых свай самостоятельно

Изготовление винтовых свай своими руками

Профессионалы не рекомендуют самостоятельно изготовлять сваи, т.к. ошибки в работе приводят к перекосу фундамента и здания. Если принято решение в пользу самостоятельного изготовления, делать это нужно правильно.

Все сваи состоят из нескольких деталей:

• труба толстостенная (основа);
• лопасти;
• острый наконечник.

В первую очередь нужно вырезать заготовки. Удобнее и быстрее всего делать это с помощью шаблона.

1. Лопасти. Заготовка лопасти представляет собой две окружности (большую и малую) с общим центром. Диаметр внутреннего круга равен диаметру трубы. Диаметр внешней окружности будет равен размеру лопасти.
2. Наконечник. Для создания наконечника потребуются 4 треугольника. Их высота равняется двойному диаметру трубы. Параметры основания треугольников вычисляют по следующей схеме: наружный диаметр ствола следует умножать на 3,14. Та цифра, которая получилась в результате умножения, должна быть разделена на количество секторов (в данном случае – 4).

Заготовки вырезают и приваривают к трубе. При этом необходимо соблюдать несколько правил:

• от конуса до нижнего края спирали должно быть не менее 50 см;
• во время сварки шов не должен получаться прерывистым.

Как самостоятельно закрутить винтовые сваи

Подготовив несколько отверстий, было решено пробовать вкручивать своими силами. Работали вдвоём, причём сваи вкручивались относительно легко и останавливались примерно на одном уровне. Ориентировочно – это 170-180 см. Судя по всему на этой глубине начинался другой более плотный материал, а может быть такие же – большие камни. Глубина промерзания в нашем регионе гораздо меньше.

Работа велась стандартным способом: в технологическое отверстие вверху сваи вставляли согнутый лом. С двух сторон лом удлиняли кусками труб по 2,5-3 метра. Получался довольно хороший рычаг, благо место под строительство заранее было подготовлено. Контроль вертикали вели обычным пузырьковым уровнем, без использования двухстороннего магнитного. Ямки засыпали и трамбовали тем грунтом, который из них извлекли.

После того, как все сваи были вкручены, на трубах сделал разметку горизонта, чтобы обрезать их в одну плоскость. Для этого применялся обычный гидравлический уровень. У меня есть лазерный, но в яркий солнечный день такой вариант не годится. Первоначальная высота сваи была отмечена 100 см., соответственно на более высоком уровне участка она получилась 80 см. И это хорошо видно на фото.

Чтобы точно отметить горизонтальный рез по периметру всей трубы, использовался обычный лист бумаги формата А4. Его как раз хватает, чтобы обернуть сваю диаметром 89 мм. и при этом сделать точную аккуратную разметку. Чёрный маркер хорошо был виден на рыжем цвете железной трубы.

Маленькая «болгарка», 4 тонких отрезных диска на 115 мм., 45 минут неторопливой работы и все сваи были обрезаны в один уровень. Остатки лишних отрезанных труб получились от 40 до 65 см. И не забывайте одевать защитные очки или маску. Глаза у вас одни и других не будет…

Теперь предстояло залить сваи бетоном. Заранее был приготовлен речной песок (примерно 40-50 ведер) и 2 мешка цемента марки 400. Раствор готовили в старом алюминиевом баке, который раньше служил в столовой или общепите. При помощи перфоратора и насадки-миксера такая работа не составила особого труда. Цемент и песок смешивались в пропорции 1:3.

Через некоторое время после заливки и трамбовки (обычная арматура 6-8 мм. для прокола раствора), бетон даёт усадку. Приходится подливать раствор в уровень труб ещё 6-8 см. Стоит это учитывать и не устанавливать оголовники сразу.

На следующий день были установлены и приварены оголовники. Монтаж элементарный: одеваешь сверху на трубу и привариваешь вертикальным швом (я делал именно так). Со сварных швов был удалён шлак небольшим молотком.

Так как у меня есть хороший краскопульт, компрессор и длинные кислородные шланги, решил покрасить винтовые сваи в чёрный цвет. Использовалась краска по металлу и ржавчине 3 в 1.

Установка винтовых свай своими руками. Подготовительные работы

Для установки крепкого долговечного фундамента следует провести предварительную подготовку. Она состоит из нескольких этапов:

1. Изучение грунта на строительной площадке.
2. Расчет веса готового дома.
3. Подбор оптимальных свай. Произведение расчета их количества с учетом 2-х предыдущих пунктов.

Анализ грунта

Тип грунта напрямую влияет на технологию установки свай и строительства фундамента. Земельными исследовательскими работами занимаются специализированные компании. На основе полученного отчета можно судить о глубине промерзания почвы, ее количественном и качественном составе, глубине залегания водоносного слоя.

При устойчивом грунте можно проводить завинчивание свай, длина которых составляет 2,5 м. Если строительная площадка расположена на сложном рельефе, потребуются сваи разного размера с учетом перепада высоты.

Для измерения длины к веревке привязывают небольшой груз и опускают в отверстие до тех пор, пока он не достанет до дна. На веревке делают отметку и после вынимания груза измеряют длину до отметки. Использовать сваи нужно на 0,5 м длиннее, чем это необходимо по расчетам.

При строительстве в сейсмических зонах углубление должно доходить до 4,5 м.

Расчет массы дома

Точную массу дома определить не удастся, т.к. здесь имеет значение и вес всей мебели. Однако, показатель можно максимально приблизить к истинному. Для этого следует учитывать вес следующих элементов:

• все строительные материалы, которые используются для возведения дома:
• мебель, бытовая техника;
• сантехника (ванна, унитаз, бассейн с водой);
• массу людей, которые будут находиться в помещении;
• пласт снега, который будет лежать зимой на крыше (примерные данные можно взять из специализированной карты по регионам).

Расчеты. Длина, диаметр, количество свай

Чтобы рассчитать количество необходимых труб, нужно учитывать несколько характеристик:

• проект застройки;
• размеры дома;
• материал для строительства.

Материал, из которого состоит здание	Расстояние, которое должно соблюдаться между опорами
Дерево, каркасная технология	2,5-3 м
Газоблоки, пеноблоки, некоторые другие материалы, которые позволяют использовать свайный фундамент	1,5-2 м

Если в регионе строительства отмечаются сильные ветра, опоры следует располагать с меньшим шагом (не 3 м, а 2,5 м).

Правила размещения свай. Разметка на местности

В первую очередь расположение наносят на бумагу. Делают это согласно проектным документам:

Площадь основания дома делят на прямоугольники.
Опоры обязательно должны присутствовать на каждом углу и в середине несущих стен.
Оставшееся расстояние между опорами делят на равные промежутки

При этом важно учитывать допустимый шаг с учетом особенностей строительства.
При наличии в доме камина или колонны, в этом месте также устанавливают опору.. После создания проекта свайного фундамента, следует переходить к разметке на местности

В те места, где будут ставить опоры, размещают деревянные брусья (нижний коней лучше заострить). Между этими кольями по периметру и диагоналям будущего фундамента следует протянуть веревки. Место расположение опор должно строго соответствовать проекту

После создания проекта свайного фундамента, следует переходить к разметке на местности. В те места, где будут ставить опоры, размещают деревянные брусья (нижний коней лучше заострить). Между этими кольями по периметру и диагоналям будущего фундамента следует протянуть веревки. Место расположение опор должно строго соответствовать проекту.

Монтаж свай своими руками

Для закручивания свай вам понадобится несколько пар рабочих рук На небольших участках установка свайного фундамента с применением специальной техники нерентабельна, гораздо выгоднее закручивать сваи своими руками.

Для этого понадобится приспособление, состоящее из отрезка трубы. Оно должно быть немного больше по диаметру, чем сечение ввинчиваемой опоры. В этой трубе должны быть предусмотрены отверстия для соединения с винтовой конструкцией болтами и две проушины под установку рычагов.

Вкрутить одну опору самому можно в течение часа в зависимости от типа почвы на участке. Закручивать несущие элементы до 400 см длиной можно, используя силы нескольких помощников. Два человека будут вкручивать винтовую конструкцию, а один должен следить за соблюдением вертикальной плоскости, используя магнитный уровень. Подробную инструкцию смотрите в этом видео:

Инструменты

Понадобятся приспособления для закручивания винтовых свай:

• толстостенные трубы диаметром 5 см и длиной 250 см будут использоваться в качестве рычагов;
• рулетка, магнитный уровень;
• лопата, лом, кувалда, молоток;
• мел или маркер;
• деревянные колышки или прутья арматуры;
• болгарка для подрезки свай по высоте после завершения монтажа фундамента.

Технология монтажа

Контролируйте вертикальный уровень сваи после каждого витка Чтобы узнать, как установить винтовые сваи, нужно изучить технологию монтажа. Работы выполняют с помощью устройства для закручивания, изготавливаемого собственноручно.

Часто возникает вопрос, как закрутить винтовые сваи своими руками, чтобы они не отклонились от вертикального уровня.

Для этого самому нужно строго контролировать действия помощников и соответствие вкручиваемого элемента вертикальной плоскости после каждого витка 360 градусов.

После подготовки и разметки участка опоры обрабатывают антикоррозийными составами. Винтовые сваи по технологии сначала устанавливают по углам.

Правила установки свай:

1. Буром делают отверстие для монтажа винтовых свай, меньше по ширине, чем диаметр опоры. Глубина должна быть 30% от размера сваи.
2. Изготавливают приспособление для завинчивания винтовых свай. В подготовленную лунку нужно поставить металлический элемент. На винтовые сваи устанавливают лом, вводя его в технологическое отверстие сверху. На края лома надевают трубы, позволяющие продлить длину рычага до 2, 5 м. Чем длиннее рычаг, тем легче будет ввинчиваться в почву опора.
3. Два человека берутся за рычаги и выполняют закручивание свай вручную. Третий удерживает в вертикальном положении и контролирует после каждого оборота, чтобы опора погружалась строго по вертикальному уровню.
4. Если конструкция не поддается ввинчиванию и разрыхляет грунт, ее нагружают. Для этого или два человека повисают на рычагах, или один усаживается сверху. Когда вкручиваемый элемент уперся в твердый предмет, и дальше невозможно его продвинуть, оставляют ее так как есть, излишек по длине обрезают.
5. Верхние части обрезают по горизонтальной плоскости, пользуясь лазерным, пузырьковым уровнем или дальномером. Технология по установке винтовых свай предусматривает укорочение длины на 100 мм. В отдельных случаях укорачивают опоры для винтового фундамента на более значительное расстояние.
6. Для придания прочности и защиты от разрушения под действием влаги, полые конструкции заполняют бетоном.
7. При необходимости строят деревянный или бетонный ростверк, который служит для равномерной передачи нагрузки от дома к сваям.

«Светлые» и «темные» стороны винтовых свай и фундаментов на их основе

Как и любая технология, технология изготовления свайных винтовых фундаментов имеет как достоинства, так и недостатки.

Достоинства винтовых свай

У всех свайных фундаментов есть одно неоспоримое преимущество перед плитными и ленточными – «хорошее» поведение в сложных просадочных грунтах: песчаники, глины, болота. Если свайное поле верно рассчитано и смонтировано, то ни просадки, ни эрозия ему не страшны.
Не вызывают сомнения и экономические выгоды. Как показывает практика, такой тип фундамента будет дешевле ленточного в три раза, а плитного – в пять. Такие цифры – весомый аргумент при выборе.
При сравнении скорости монтажа, неоспоримое преимущество у винтовых свайных фундаментов. Даже при ручном производстве работ скорость монтажа винтовых свай в четыре-пять раз выше, чем при возведении ленточных и плитных фундаментов.
Результатом вышеизложенного является ускорение общего хода работ, так как монтаж ограждающих конструкций можно начинать сразу после монтажа свай. А не делать технологический перерыв на время высыхания бетона. Монтаж свайно-винтового фундамента, возможен в любое время года.
Для производства работ по монтажу винтовых свай нет ограничений ни по сезону, ни по климатической зоне. На бетонные работы зимой накладываются определенные температурные ограничения, вызванные спецификой технологии заливки бетона.
Несомненным преимуществом использования винтовых свай является возможность выполнять операцию по заглублению свай не только механизированным способом, но и вручную

Это особенно важно при дачном строительстве, так как, иногда работы приходиться проводить вдали от хороших дорог, а то и в условиях из полного отсутствия. А бетонные работы – дело утомительное и не каждому «по плечу».
Возведение бетонного фундамента на склоне выльется владельцу дома «в копеечку»

Применение фундамента из винтовых свай позволяет достигнуть эффекта сопряжения поверхностей только лишь путем изменения глубины погружения свай в процессе ввинчивания.
При хорошо продуманной и тщательно исполненной антикоррозионной защите, реальный срок эксплуатации винтового свайного фундамента колеблется от 40 до 70 лет, что вполне достаточно для зданий и сооружений на дачном участке.

Наконечник винтовой сваи

 Недостатки

1. Так как сваи изготавливаются из стали, то они несут в себе один из главных недостатков, присущих стальным изделиям – подверженность коррозии. Основным решением для защиты надземной части свай является применение антикоррозионного покрытия. Подземная часть – наиболее уязвима для коррозии. Существуют способы борьбы с коррозией подземной части:
   • нанесение антикоррозионных покрытий;
   • использование толстостенных труб и лопастей;
   • бетонирование или цементирование внутреннего пространства трубы сваи;
   • применение легированных сталей.
   Однако, несмотря на все старания, срок службы таких свай ограничен 40–70 годами, как было указано выше.
2. В отличие от монолитных фундаментов неглубокого заложения, свайные фундаменты требуют достаточно хорошего изучения геологических условий площадки строительства. Они очень «не любят» скальные осадочные породы, каменистые грунты. При ручном способе ввинчивания свай в такие грунты происходит отклонение сваи от вертикального положения, возможны повреждения как труб свай, так и лопастей.
3. В связи с относительно низкой несущей способностью свай, расчет фундамента представляет определенные сложности.

Почему свайный фундамент?

Идея о том, чтобы сделать ленточный фундамент, «отпала» сразу. Причин несколько. Во-первых, мне не хотелось заморачиваться с бетоном, опалубкой и прочей тяжелой работой. Во-вторых, цена такого фундамента вышла бы просто «неподъёмной». В-третьих, так как дача расположена вблизи реки (200-250 метров), весной часто бывают наводнения. Участок затапливает в среднем на полметра. Поэтому было решено поднять баню над землёй примерно на метр.

Чтобы самому «не греть голову» по поводу бурильно-сверлильных работ, нашел фирму, которая занимается изготовлением и монтажом винтовых свай. Оформил договор и заказал у них 15 свай диаметром 89 мм. длиной 3 метра, плюс 15 оголовников и монтаж. Конечно, предварительно были сделаны все чертежи будущего строения и согласованы с фирмой. Все расчёты проводил сам.

Скажу сразу, баня планируется большая. Размеры по осям: 5 на 8 метра. Открытая терраса 2,5 на 5, большая комната отдыха: 3,5 на 5, мойка и парная отдельно, размер каждого помещения 2,5 на 2,5 метра. Естественно параметры указаны не в чистоте, так как некоторое пространство «съест» внутренняя отделка.

В назначенный солнечный день приехали монтажники. Привезли сваи, дизельный генератор, гидравлическую установку для закручивания свай, строительные леса – ведь на трёхметровую трубу с земли установить оборудование невозможно. У меня к этому времени уже была сделана разметка и выкопаны небольшие приямки под будущие опоры. Территория вокруг позволяла без проблем закрутить любую сваю.

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.

Преимущества свай

Прежде всего, следует сказать, что устанавливать свайный фундамент можно даже на не выровненной поверхности участка, это значит, что застраивать можно практически любое место и при этом не бояться, что плотность застроек будет являться помехов для обустройства основания. К тому же, установка винтовых свай дело простое и очень быстрое. А если брать в расчет то, что одна свая выдерживает нагрузку порядка пяти тонн, то этот факт делает установку свай крайне полезным делом, которое окупится за несколько лет. К слову о годах, одна винтовая свая может простоять более ста лет. Это значит, что огромная долговечность сможет обеспечить вашему дому прочность и надежность на протяжении многих лет.

Конечно же, говоря про преимущества невозможно не сказать и про недостатки. Например, такие основания практически невозможно сооружать на плотных грунтах, горной местности и скалистых участках. К тому же, подобный фундамент не сгодится ля сооружения домов из кирпича, железобетонных плит и камня.

Эти недостатки можно легко обыграть. Например, чтобы возвести строение на каменистой почве, можно применить конструкции, изготовленные из прочных материалов, а для того, чтобы ее установить потребуется использовать машину для закручивания винтовых свай.

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°.

Заключительные работы

После установки всех элементов свайного поля необходимо провести следующие работы:

1. Вынесите проектную отметку уровнем на каждую сваю, отметьте маркером.
2. Обведите отметку маркером по окружности тела. Для этого воспользуйтесь плотной бумагой.
3. Отрезайте лишнее угловой шлифовальной машинкой строго по отметке. Если остались неровности и заусенцы по верху — отшлифуйте.
4. Подготовьте воронку, цементный раствор или бетон на мелкой фракции щебня, залейте полости свай до уровня ниже головы на 20 сантиметров. По мере заливки уплотняйте бетон арматурой.
5. После схватывания бетона, смонтируйте оголовки и приварите к телу свай. Если проектом предусмотрена верхняя обвязка швеллером — оголовки не нужны.

   Обрезка головы до проектной отметки.

Несколько заключительных советов:

• Если в грунте попалось препятствие, а низ сваи остаётся в зоне промерзания или грунтовых водах, необходимо извлечь камень или добавить на небольшом расстоянии по оси ещё два элемента. Это позволит сократить нагрузку на сваю. Если она является опорной для внутренней оси, то простое смещение сваи вызовет необходимость изменения положения остальных свай внутренней оси и проекта дома в целом.
• Несущую способность свай можно определить по величине крутящего момента прибором, определяющим усилие при повороте.
• После бетонирования полости, засыпьте до верха головы сухой цементно-песчаной смесью, она возьмёт на себя остатки влаги при отвердевании бетона.
• Зачищайте швы от шлака, покрывайте антикоррозийными составами.

Пошаговая инструкция по монтажу

Технология установки винтовых свай предусматривает проведение подготовительных работ, в процессе которых на местности проводят анализ грунта. На основании результатов подбирают размер конусных опор и рассчитывают их количество. Также проводят разметку площадки с отметкой вехами мест, где планируется погружение. Сами винтовые стержни необходимо обработать антикоррозийным средством или грунтовкой и отметить уровень их погружения.

Помните, что строительство фундамента, а именно заворачивание свай, принято начинать с угловой вехи, находящейся на самой верхней точке рельефа. Далее приступают к монтажу угловых стержней, а затем размещают остальные опоры согласно заданному шагу.

Ручная установка

На месте отметки специальной дрелью (буром) просверливают отверстия требуемого диаметра. Этот процесс необязательно проводить дрелью, а лунки можно проделать обычной лопатой. В отверстия ставятся сваи, замеряется вертикальность их установки и осуществляется закручивание до необходимого уровня.

Подготовка ямы для опоры

Для закрутки сваи понадобится использование металлического стержня или лома, которые вставляют в технологические отверстия несущего элемента, а уже на них надевают усиленные трубы соответствующего диаметра – эту конструкцию и будут вращать. Ручную закрутку проводят по часовой стрелке до необходимого заглубления сваи. Обычно вращение проводят вдвоем, а еще один человек контролирует при помощи уровня вертикальность стержня.

Заглубление опоры

Когда все элементы установлены, их необходимо выровнять по высоте, обрезая на уровне отметки, определенной оптическим дальномером или натянутой проволокой. Основа дома должна быть надежной, поэтому сваи усиливают путем заливки бетонного раствора, после застывания которого, необходимо приварить оголовники. Швы, оставленные сварочным аппаратом, обрабатывают антикоррозийным составом.

Усиление бетонным раствором

Монтаж винтовых свай своими руками отнимает не так уж и много времени, а на установку каждого отдельного элемента потребуется менее получаса

Обратите внимание, что заглубляют опоры не менее чем на полтора метра – это средняя отметка промерзания грунта. Если не придерживаться такого правила, сваи будут подвижными во время замерзания и оттаивания почвы

Механическая установка

Для такого рода монтажа потребуется машина с гидровращателями для крупнокалиберных свай, располагающимися на экскаваторе или грузовом автомобиле. Опоры среднего и малого диаметра лучше устанавливать сваекрутом – это специальное компактное приспособление.

Погружение винтовой опоры осуществляется гидравлическими двигателями, работающими в разных мощностных режимах. Оба типа устройств оперативно ставят сваи на место, при этом глубина выверяется очень тщательно, а специальные центрователи или бортовые компьютеры следят за углом наклона и обеспечивают перпендикулярное вхождение сваи.

Механический монтаж винтовых опор

Сваю помещают на специальные посадочные места на оборудовании и обеспечивают их фиксацию. Механическое устройство выставляет опору в намеченной точке и заглубляет ее до требуемого уровня. Далее с винтового конуса снимают держатели и проводят его окончательную обработку:

• заливают бетоном;
• приваривают оголовники;
• обрабатывают швы.

От каждого этапа зависит, какой будет готовая основа дома, поэтому пренебрегать инструкцией во время строительства фундамента категорически не рекомендуется.

Итоговая установка фундамента

С помощью оголовка свая крепится к ростверку Приямки, сделанные для установки, заполняют бетоном. Действие не повышает несущие характеристики опоры, но защищает от попадания воздуха и предупреждает коррозию. На следующем этапе приваривают оголовок или надевают с креплением болтами к хвосту опоры. Швы освобождают от окалины, красят или грунтуют. Конструктивные звенья служат для монтажа ростверка или обвязки монолитной плиты. В оголовках есть отверстия для крепления бруска или балки.

Типы оголовков:

• металлические пластины квадратной формы;
• отрезки швеллера, повернутые полками вниз длиной до 150 мм;
• V-образное звено в форме рогатки только для брусков.