Монтаж винтовых свай зимой: установка и заливка фундамента

Особенности монтажа винтовых свай в зимнее время

Мы говорили о несомненных преимуществах установки фундамента на винтовых сваях зимой, но, конечно, низкие температуры и зимние условия затрудняют монтаж свай по сравнению с таковым в летний период:

Площадка под фундамент чаще всего завалена снегом. Это не значит, что его нужно полностью вычищать бульдозером, как при установке монолитных железобетонных фундаментов. Однако снежный покров мешает оценить перепады высот на участке

Конечно, в основном застройщик успевает определить уклон участка еще в теплое время, но бывают случаи, когда покупка земли и строительство начинается зимой
Бурение замерзшей земли намного труднее, чем грунта при плюсовых температурах
Заполнение свай бетоном после обрезки нельзя проводить в обычном режиме, ведь как мы говорили выше, водяной раствор теряет свои оптимальные свойства
Работать с обледеневшими, замерзшими сваями опасно ввиду вероятности обморожения рук
Сам металл, из которого изготовлены сваи становится значительно более хрупок, чем при положительных температурах, это может вызвать поломки лопастей при вкручивании и требует дополнительной осторожности. Следует избегать ударов, излишней вибрации и т.д.
Техника тоже не всегда выдерживает низких отрицательных температур
Ручной монтаж затруднен из-за излишней плотности грунта, а зачастую и невозможен
Замерзший грунт не позволяет оценить разницу в усилии заворачивания между верхним слоем и плотным нижним – ниже уровня промерзания почвы.
Трудно выполнить качественные геологические изыскания для определения особенностей грунта на участке, если это не было сделано в летний период.
Пробное заворачивание, выполняемое обычно вручную затруднено
Ну и, конечно, работать на открытом воздухе при сильных морозах не слишком комфортно

Но конечно все эти трудности не идут ни в какое сравнение с трудностями и излишними затратами на закладку традиционных железобетонных фундаментов.

В мороз нужно работать осторожно

Заливка бетона

Обязательно добавление в готовый бетонный раствор специальных примесей и присадок, которые будут способствовать лучшему застыванию раствора

Решение проблемы заливки раствора в сваю может быть решена несколькими способами:

Буронабивные сваи: технология устройства и расчет

Выполнение работ при плюсовых температурах. Но этот способ нам не подходит, поскольку рассматриваем технологию монтажа свайного фундамента именно зимой.
Обогрев всех опор по периметру в течение всего периода застывания раствора. Но этот метод связан с определенными трудностями, поскольку трубная свая уходит в грунт, перекрывая доступ к периметру колонны. А прогревание раствора изнутри технически сложно и затратно.
Полное игнорирование технологии заполнения пустот трубы раствором. Этого делать нельзя, поскольку труба может потерять свою геометрию в грунте, что снизит крепость опор.
Добавление в готовый бетонный раствор специальных примесей и присадок, которые будут способствовать лучшему застыванию раствора, снижая возможную температуру замерзания воды до —20-30 градусов по Цельсию. Этот способ считается самым оптимальным, особенно если учесть большой ассортимент строительных добавок на современном рынке.

Стоит помнить, что при минусовых температурах категорически запрещено лить раствор без присадок в винтовые сваи. В этом случае кристаллы льда в бетонной смеси вполне способны разорвать трубу под землей. Такие опоры считаются браком, и требуют обязательной замены.

Как рассчитать глубину погружения

Глубина погружения свай определяется исходя их их типа:

Сваи-стойки погружаются на глубину залегания плотных слоев грунта. В данном случае никакой расчет не поможет, необходимо бурение пробных скважин и определение истинного уровня твердых грунтов.
Висячие сваи имеют несущую способность, которая определяется свойствами грунта и длиной боковых поверхностей. Чем выше нагрузка, тем длиннее и, соответственно, глубже должна быть погружена свая.
Буронабивные сваи опираются преимущественно на широкую площадку — подушку. Ее площадь определяется сопротивлением грунта и величиной вертикальной нагрузки.
Для винтовых свай глубина погружения определяется уровнем промерзания грунта в зимнее время. Этот параметр актуален для всех видов свай, но остальные виды обычно и так погружаются намного ниже.

Полный инженерный расчет глубин погружения представляет собой сложную и ответственную задачу, за которую не все специалисты рискуют браться.

Поэтому самостоятельный расчет настоятельно не рекомендуется, следует обратиться в специализированную проектную организацию.

Как минимум, можно воспользоваться онлайн-калькулятором.

Расчет фундамента на сваях

Устройство любого фундамента всегда начинается с расчета. В первую очередь необходимо произвести инженерно-геологические изыскания на глубине не менее 5 метров ниже проектируемой глубины заложения нижней части сваи. Это условие является обязательным, однако, далеко не все его придерживаются.

Такую геодезическую «разведку» можно заказать у специализирующейся фирмы. Правда, стоить она будет, скорее всего, не дешево. Если найти специалистов не получается или не по карману, то можно расспросить сколько и какие винтовые сваи под дом использовали соседи на своих участках, так как состав грунта там примерно такой же, как и на вашем участке. Специалистам же многое о грунте расскажет сам процесс ввинчивания.

Расчет и проектирование винтовых фундаментов должен осуществляется в соответствии с СП 50-102-2003 “Проектирование и устройство свайных фундаментов”. Специалисты должны рассчитать несущую способность фундамента в отношении основных сочетаний нагрузок и воздействий. В результате вы будете знать, к примеру, сколько нужно винтовых свай на дом 6х8 выполненный из определенных материалов.

При этом следует учесть, что формула для расчета несущей способности винтовой сваи в соответствии с параметрами грунта, из СП 50-102-2003, даёт изрядно заниженное значение. В результате количество свай, которое получается в расчетах, в несколько раз превышает потребное в действительности. Проектировщиков данный факт не волнует, но для заказчика это неприемлемо из финансовых соображений.

Поэтому расчет фундамента зачастую делают упрощенным методом, исходя из приблизительных данных о грунте, приблизительном весе строения и характеристик винтовых свай. Так на схеме ниже видно,сколько нужно винтовых свай на дом 6х6 выполненный из дерева.

Правила размещения свай

Сваи размещаются по углам будущей конструкции и по центру несущих конструкций

Перед тем как осуществлять монтаж свай, нужно выполнить разметку их расположения на участке. Для этого первоначально рисуют на бумаге план расстановки опор, руководствуясь проектной документацией.

План дома делят на прямоугольники, рассчитывают размер каждого участка. На каждом углу прямоугольника и по центру всех несущих конструкций размещают сваю.

После того как определено расположение опор на участках с максимальной несущей нагрузкой, оставшееся между элементами расстояние делят на равные отрезки. В зависимости от расчетного количества опор равномерно распределяют их по периметру. Подробнее о планировке смотрите в этом видео:

https://youtube.com/watch?v=Y9M6OKYiE7Y

Ввинчивание свай

Свайная опора, которую ввинчивают в грунт зимой, отличается тем, что косой срез лопасти винта (по сути бура) усилен. Это помогает предотвратить повреждение конструкции при вкручивании её в промёрзший грунт. Такая опора быстрее бурит почву и надёжно закрепляется в земле, оставаясь неподвижной даже при морозном пучении грунта. Усиленная конструкция такой сваи позволяет устанавливать опоры вручную, без спецтехники – даже зимой.

Перед тем, как ввинчивать сваи вручную, под каждую опору готовят так называемые приямки, выбирая грунт до точки промерзания ручным мотобуром. Это трудоёмкий и опасный в плане травм и термических ожогов процесс, работать нужно строго в защитных перчатках.

Тяжело поддаётся только верхний слой грунта, это примерно полтора-два метра.

После подготовки приямков начинается процесс установки свайных опор, вначале ставят несущие сваи, затем остальные согласно эскизу фундамента

Важно соблюдать 90-градусный угол при ввинчивании винтовых свай в грунт

Зимний монтаж свайно-винтового фундамента однозначно стоит доверить профессионалам.

Если неправильно рассчитать степень заглубления свай или нарушить угол их ввинчивания даже на пару градусов, это поставит под угрозу всю опорную конструкцию.

Порядок монтажа

Погружая сваи, следите за их центровкой

Для упрощения первого этапа погружения, рекомендуется подготовить прообраз скважины в точках установки свай. Лидерную проходку лучше выполнять ручным или механическим буром на глубину около полуметра.

Не обращайте внимания на утверждения, что это вызовет снижение несущей способности элемента, они не имеют отношения к реальности.

В тоже время подготовленный отрезок позволит надежно установить, отцентрировать и направить канал ствола, что иначе сделать очень сложно.

После чего можно начинать погружение свай любым выбранным способом. При этом необходимо контролировать

центровку ствола
вертикальность
глубину погружения

Бетонировать стволы свай не нужно

Центровка проверяется при помощи нити, натянутой между стойками обноски, соответствующей положению осевой линии стены дома, для удобства её можно сместить на половину диаметра ствола.

Вертикальность отслеживается в двух перпендикулярных направлениях отвесами, строительными уровнями, лазерными построителями плоскостей или геодезическими приборами. Глубина погружения определяется относительно выбранного репера при помощи водяного или лазерного уровня (построителя плоскостей), нивелира.

Завершив завинчивание одной из свай, переходят к следующей, пока не будут установлены все. Затем, проверяется отметка оголовков, при необходимости лишний металл срезается под уровень, на них навариваются башмаки для крепления ростверка или нижней обвязки.

Бетонировать стволы свай не нужно, это бессмысленно и не влияет ни на что. О том, как закручивают винтовые сваи дрелью, смотрите в этом видео:

На смонтированные опоры навариваются стальные балки ростверка или монтируются брусья обвязки. Фундамент дома на винтовых металлических сваях готов.

Не забудьте, что сварные швы и незащищённое железо грунтуется и окрашивается в несколько слоёв антикоррозионным составом.

Достоинства и недостатки винтового фундамента

В сравнении со всеми известными технологиями, винтовой фундамент является самым экономичным основанием для любых наземных конструкций. Достоинствами СВФ являются:

строительство в сложных условиях – холмистая, болотистая местность, прибрежная зона, плотная застройка, наличие на участке деревьев, прохождение сторонних коммуникаций;
минимальный бюджет – практически полное отсутствие бетонных, земляных работ, опалубки, ожидания набора прочности бетонными конструкциями, аренды спецтехники;
вариабельность технологий строительства – винтовой фундамент пригоден для срубов, кирпичных, панельных построек, щитовых, фахверковых каркасных зданий, контуров заземления дома, заборов, МАФ;
максимальная этажность – допускаются разрешенные в индивидуальном строительстве трехэтажные здания с мансардой;
высокий ресурс – при нормальной антикоррозионной обработке срок службы винтовых свай составляет 75 – 100 лет.

Единственным недостатком СВС является непригодность для проектов с цокольным/подвальным этажом. Ручной монтаж винтовых свай, не только допустим, но и рекомендован специалистами. При погружении этих конструкций спецтехникой сложнее контролировать усилие затяжки при достижении несущих пластов.

Процесс монтажа винтовой сваи

Устанавливать струбцины в зимнее время на небольшой площади индивидуального участка рекомендуется после составления расчетной схемы расположения свайных несущих конструкций и глубины их закручивания.

Зимняя установка свай

Сбор нагрузок при расчете свайных фундаментов, проводимый зимой, не отличается от летних работ. Единственное, что сложно сделать зимой, это провести полноценные геологические изыскания грунта для определения категории грунта на участке. После подготовки проектной документации можно переходить к устройству свайного фундамента. Работа проводится в несколько этапов.

Подготовка территории

На этом этапе необходимо хотя бы частично очистить строительную площадку от снега, чтобы обозначить место расположения свайного фундамента. Не рекомендуется удалять снежный покров со всей площади, так как снег предохраняет почву от глубокого промерзания. Никаких мероприятий по утеплению свайных конструкций проводить не нужно, достаточно убрать строительный мусор, сухую траву и таким образом подготовить строительную площадку к следующему шагу.

Разметка

Для разметки вам понадобится металлическая рулетка, шпагат, арматурные палочки. По заранее разработанному рабочему проекту размечаются места установки стяжек. Обычно расстояние между ними составляет от 2 до 2,5 м, расчетная глубина заглубления — от 1,5 до 2 м. Для того чтобы верхние части свайных опор находились на одном расчетном уровне, отключают единый горизонтальный уровень.

Завинчивание винтовых свай

Зимнемерзлый грунт имеет значительную твердость, поэтому лучше всего для этих целей использовать специальную технику.

Использование специального оборудования для монтажа винтовых опор

вручную это сделать будет сложно. Если такой возможности нет, необходимо с помощью дырокола прорезать небольшие углубления в виде ямок. Если земля сильно промерзла, необходимо прогреть ее обычным огнем.

Процесс завинчивания специальным оборудованием осуществляется в следующем порядке:

Сначала по углам площадки закручивают несущие свайные опоры, которые монтируют в строго вертикальном положении.
Затем идет последовательный монтаж свайных конструкций согласно схеме работ.

Ручной способ установки винтовых опор

Поскольку процесс завинчивания свай технологически прост, отдельные застройщики часто задумываются над вопросом, можно ли сделать такую установку своими руками. Если грунт зимой не сильно промерзает, вполне может быть реализовано решение самостоятельного монтажа винтовых опор. Чтобы понять, как закрутить винтовые сваи своими руками, и какие инструменты и приспособления для этого потребуются, необходимо ознакомиться с порядком монтажа:

В процессе ручной закрутки вам понадобится металлолом и два рычага для труб.
Механизированный способ закручивания потребует наличия таких инструментов, как: дрель, гаечный ключ и металлический швеллер для укрепления конструкции.

Техника завинчивания свай состоит из пошагового выполнения:

В готовое технологическое отверстие, расположенное в верхней части сваи, вставляется лом или вал.
Сваи закручиваются вращательным движением. Для проверки горизонтальности используйте строительный уровень.

Закрученный винт проверяется на вертикальное отклонение. Если отклонение более 2 градусов, это означает неправильную установку и необходимо открутить опорную конструкцию.

Видео пример самостоятельной установки щелей:

Подготовка площадки и разметка

Малый диаметр опорной стойки предъявляет требования к точности установки.

Смещение центра сваи относительно проектного положения не должно превышать полутора сантиметров в поперечном направлении.

При большом отклонении возникает эксцентриситет на уровне ростверка или оголовка, для компенсации которого могут потребоваться дополнительные мероприятия.

Учтя эти обстоятельства, нужно максимально внимательно отнестись к выносу в натуру центров опор. Лучшим решением является применение лазерного геодезического оборудования, гарантирующего высочайшую точность.

При возведении строений свыше одного этажа и фахверковых домов следует применять именно этот метод, несмотря на дополнительные затраты. В простых случаях разбивку допустимо выполнять, используя ручной измерительный инструмент, ряды которого пополнились недорогими и эффективными лазерными дальномерами.

Перед работой заготавливают минимум 8 пар прочных деревянных стоек и необходимое количество ровных досок длиной около метра, которые понадобятся для устройства обноски. После чего определают базовую линию, соответствующую одной из осей дома. На базовой линии закрепляется начальная точка, означающая перекрестье внешней продольной и поперечной оси. Подробнее о свайном фундаменте смотрите в этом видео:

https://youtube.com/watch?v=b_bMJeEIs7k

От него откладываются расстояния согласно проекту вдоль каждой оси и закрепляются остальные угловые точки. Напротив пересечений, с удалением в 3 — 5 м забиваются стойки обноски, и нашивается поперечная доска. Линии выносятся на горизонтально установленную доску, фиксируются отметкой или гвоздём и вывешиваются разметочной нитью. Таким образом, обозначаются все основные оси. Затем, вдоль осей отбиваются расстояния между центрами свай и закрепляются метками.

Правила монтажа свайно-винтового фундамента

Самостоятельное строительство основания здания или сооружения из фундамента на винтовых сваях (ВС) основывается на соблюдении довольно простой технологии.

Для успешной установки свайно-винтового фундамента своими руками следует придерживаться следующих правил:

опору ввинчивают в почву строго вертикально. Любые отклонения в сторону наносят ущерб несущей способности СВФ;
внешнюю поверхность ВС обязательно подвергают антикоррозионной обработке;
полость ствола с открытым нижним торцом должна быть тоже покрыта защитным составом. В противном случае влажный грунт вызовет коррозию металла;
грунтовое основание не должно содержать крупнообломочных и скалистых пород;
концы свай обязательно располагают ниже границы промерзания и выше уровня грунтовых вод. Это нужно для того, чтобы силы пучения, вызванные сезонными изменениями температуры почвы и перепадами горизонта вод, не смогли вытолкнуть сваю наверх;
нижний торец опоры не должен быть открытым, его заваривают металлом в виде эллипса под углом 45 или конуса. Бетон внутри ствола защитит от коррозии сталь;
независимо от расчётного количества свай, между ними выдерживают интервал 1,5 – 2 м;
монтаж СВФ выполняют минимум три человека. Двое работников вращают ВС рычагами, продетыми через верхние монтажные отверстия сваи. Третий человек усилием рук удерживает трубу в вертикальном положении.

Можно ли устанавливать свайно-винтовой фундамент зимой

Зимние морозы – не причина откладывать строительство дома, бани или гаража. Особенно если запланированные сроки поджимают.

Только в холодное время для строительства свайного винтового фундамента становятся доступны заболоченные районы, куда сложно доставить технику в другое время года.

Главное – понимать и учитывать условия и нюансы, с которыми придётся столкнуться специалистам при установке винтовых свай зимой.

Промёрзлую почву труднее пробуривать.
Выпавший снег, который укрывает площадку, не даёт полной картины по рельефу: есть риск повредить технику и сваи о камни.
Бетонная смесь, которую заливают внутрь опор, требует особого обращения.
В сильный мороз сталь становится более хрупкой: если на свае или её чугунном наконечнике обнаружится трещина, элемент нужно заменить, устанавливать такую опору нельзя.
При работе с металлом на морозе легко травмировать и обморозить руки.

Поэтому успешность установки свайно-винтового фундамента зимой полностью зависит от грамотной организации процесса монтажа. Рассмотрим нюансы этих работ поэтапно.

Отделка цоколя

Учитывая разнонаправленное использование винтовых свай, закрывать цокольное пространство можно различными способами.

Устройство фальш-цоколя

Для этого используются листы плоского шифера, крепящиеся на предварительно подготовленный деревянный каркас или же болтами к самим сваям. Выглядит такой цоколь не очень презентабельно, но для скрытия технологического пространства у сарая, этого будет вполне достаточно.

Декоративная отделка

А вот для отделки цоколя в жилом доме, такой подход неприемлем. Фундамент постройки должен выглядеть красиво, и использовать здесь можно, различные типы плиток из натурального или искусственного камня.

Основой для отделки могут служить OSB-плиты. Они обладают хорошей вяжущей способностью, благодаря использованию в их производстве различных полимерных смол. Кроме этого, они отличаются хорошей прочностью, невосприимчивы к влаге и не требуют предварительного грунтования. Плитку можно клеить даже на неподготовленную поверхность.

Неплохим вариантом для декорирования цоколя свайного фундамента, является отделка облицовочными панелями или кирпичом. При использовании последнего, достаточно будет сделать кладку в половину кирпича.

Важным моментом при отделке цоколя свайных фундаментов, является соблюдение технологического зазора, рассчитанного на компенсацию высоты фундамента вследствие естественной усадки здания.

4aa0bb9f266a4f17284fa23fd4d6c661.jpe

Пагубная роль отрицательных температур в строительстве

Конечно, зима – не самая лучшая пора для строительства, особенно индивидуального:

Большинство работ проводится на открытом воздухе
Имеются сложности пользования любым инструментом
Затруднен подъезд на участок техники из-за сугробов
Увеличиваются дополнительные затраты на обогрев
Требуется обязательная домик-времянка для рабочих
Солнечный день короток

Кроме того, любой строительный материал изменяет свои свойства именно при отрицательных температурах. Если мы заглянем в справочники и инструкции по эксплуатации, то увидим, что температура хранения и проведения работ зачастую должна быть в пределах 10-25 градусов Цельсия. Это касается бетона, лакокрасочных изделий, различных покрытий и т.д.

Стремление преодолеть коренные недостатки зимнего строительства ведут к повышенным по сравнению с летом затратам:

На обогрев
На дополнительное освещение
На размещение бригады
Закупку «морозоустойчивого» оборудования и материалов

Стройка зимой — большие хлопоты

Процесс монтажа винтовой сваи

Устанавливать винтовые сваи зимой на небольшом участке индивидуальном участке рекомендуется после составления расчетной схемы расположения свайных опорных конструкции и глубины их закручивания.

Зимний монтаж свай

Сбор нагрузок при расчете свайных фундаментов, выполняемых зимой, не отличается от летнего производства работ. Единственно, что трудно сделать зимой – выполнить полноценные геологические изыскания грунтов с целью определения категории почвы на участке. После составления проектной документации можно приступать к устройству винтового свайного фундамента. Работы производятся в несколько этапов.