Что такое винтовые сваи, плюсы и минусы их использования
Винтовая свая представляет собой стальную трубу, на конусообразный наконечник которого приварена стальная лопасть. Металл должен быть надежно защищен от коррозии специальной эмалью. Диаметр сваи для ремонта бревенчатых, каркасных и домов из бруса должен быть не менее 108 мм, толщина стенки – 4 мм.
Достоинства винтовых свай в следующем:
- универсальность применения: с их помощью можно создавать и ремонтировать фундаменты домов, хозяйственных построек, саун и других построек;
- монтаж фундамента на винтовых сваях можно устанавливать в любое время года;
- отсутствие усадки после монтажа: дальнейшее строительство можно начинать сразу после вкручивания свай;
- металлические сваи можно укреплять бетоном, ремонтировать с помощью сварки;
- незаменимы для болотистых, глинистых почв.
Недостатком винтовых свай считается их неустойчивость к коррозии. Чтобы продлить срок службы металлической конструкции, рекомендуется использовать сваи с цинковым покрытием, дополнительно защищенные эмалью, содержащую эпоксидную смолу.
Фундамент из винтовых свай подвержен деформации из-за неравномерного проседания и пучнения грунта. Избежать этого можно, если ремонт фундамента винтовыми сваями выполнять в соответствии с расчетом.
В каких случаях можно проводить работы самостоятельно?
Как правило, при реконструкции свайных фундаментов возникает необходимость в использовании дорогостоящего оборудования и спецтехники. Поэтому в большинстве случаев такие работы поручают профессиональным строительным бригадам, в распоряжении которых имеется необходимое техническое оснащение.
Самостоятельное проведение ремонтных работ допустимо лишь при использовании самых простых и доступных методов усиления свай.
Собственноручную реставрацию свайных конструкций можно проводить, если применяются технологии создания железобетонных обойм или дополнительных свай буронабивного или винтового типа. Для монтажа забивных опор необходимо специальное оборудование (гидравлические молоты), поэтому такой вариант не используется при самостоятельном ремонте фундаментов.
Весь цикл работ по обустройству дополнительных винтовых или буронабивных свай можно осуществить с помощью недорогих инструментов и оборудования, которыми могут обзавестись большинство владельцев частных и дачных домов.
При создании скважин могут использоваться ручные буры, для подкопа старых свай – обыкновенные лопаты, для резки арматуры и армирующей сетки – электрические болгарки, для приготовления бетонных смесей – недорогие бетономешалки или любые металлические емкости подходящих размеров.
Когда нужен только ремонт?
Полная замена фундамента под стоящим деревянным домом – довольно радикальная, трудоемкая и дорогостоящая процедура. Поэтому следует регулярно проверять состояние основания, чтобы не допускать серьезных проблем, ведь отремонтировать материал гораздо проще, быстрее и дешевле. Например, если в фундаменте обнаружены небольшие трещины, то достаточно залить их цементом, чтобы избежать дальнейшего разрушения.
Ремонт и усиление фундамента проводят в тех случаях, если:
- степень оседания постройки выше допустимых норм;
- есть необходимость возведения второго этажа;
- на конструкцию постоянно воздействуют какие-либо вибрации.
Укрепление выполняется при помощи монтажа микросвай, цементирования, обновления кирпичной кладки, расширения подошвы дома и другими доступными способами. Такие манипуляции помогут избавиться от появившихся трещин и равномерно распределить нагрузку на основание при стоящем доме.
Гидроизоляция свай
Вид материала для защиты фундаментных опор будет подбираться в зависимости от их собственного состава, а также метода погружения в почву. Поэтому под каждый вид свай нужно рассмотреть методы изоляции подробнее.
Забивных
Гидроизоляция забивных свай будет зависеть от материала, из которого они сделаны. Такие столбы могут быть:
- деревянными;
- металлическими;
- железобетонными.
Деревянные столбы обрабатываются перед продажей специальными составами, но обычно уже после покупки на них наносят битумную мастику.
Опоры из металла защищают горячей резиной, что будет обмазочной гидроизоляцией, либо напыляемыми материалами.
Железобетонные столбы тоже обычно уже защищены пропиточными смесями, это делается еще на стадии производства. Но всегда можно добавить собственную гидроизоляцию, выбрав любой подходящий материал.
Особенность здесь заключается в том, что гидроизоляция в процессе вбивания опоры в землю может стереться об почвы, поэтому желательно, нанести гидроизоляцию в несколько слоев и купить столбы, которые уже обработаны заранее.
Гидроизоляцию на забивные сваи нужно наносить в несколько слоев
Набивных и буронабивных
Набивные и буронабивные опоры не изготавливаются, а потом транспортируются на место строительство, они прямо на нем и создаются. Сначала делаются скважины прямо в земле, подготавливаются, а потом заливаются бетоном. Различие состоит в том, что для набивных свай не используется спецтехника, чтобы сделать скважину, а для буронабивных она необходима. Поэтому различий в гидроизоляции буронабивных свай и набивных не будет.
Наиболее распространенный метод гидроизоляции здесь — водонепроницаемая опалубка. Чтобы залить опору, не делают обычную деревянную конструкцию, а берут пластиковую трубу или гильзу, сделанную из рубероида, помещают в скважину и уже внутрь трубы заливают бетон. Эту опалубку убирать не нужно, она станет частью фундаментной опоры.
Самым простым вариантом гидроизоляции буронабивных свай будет опалубка из рубероида или пластиковой трубы
Дополнительно можно добавить проникающие добавки в бетон перед тем, как его залить. Арматуру для укрепления столба тоже стоит обработать перед использованием.
Винтовых
Эти сваи состоят из столба и наконечника с винтами, а монтируются либо вручную, либо с помощью специальной техники. Лопасти помогают свае буквально пробурить землю, что позволяет ей попасть ниже точки промерзания грунта. После погружения к таким сваям приваривают оголовки, благодаря которым и можно начинать строительство, сделав обвязку.
Винтовые сваи изготовливаются из металла, а он как известно подвержен ржавению, поэтому дополнительная обработка будет не лишней
Винтовые сваи делаются из металла и полые внутри, поэтому для полноценной гидроизоляции винтовых свай поверхность обрабатывается составами, содержащими битум, а пространство внутри заполняется бетоном, чтобы исключить появление конденсата.
Причины разрушения
Разрушение фундамента происходит по ряду причин:
- Ошибки проектирования.
- Ошибки при строительстве, использование некачественных материалов.
- Изменения в гидрогеологии участка, вызванные внешними причинами.
- Появление дополнительной нагрузки, пристроек, новых этажей и т.п.
- Производство строительных работ поблизости от дома, вызвавшее изменения в структуре грунта.
- Некачественная гидроизоляция, позволившая бетонным конструкциям пропитаться водой.
Причины разрушения могут появляться как по отдельности, так и сразу по нескольку штук, что иногда усложняет их локализацию и выбор метода устранения. Обычно критериями оценки причин разрушения являются формы и объемы деформаций, тип трещин и прочие видимые признаки.
ВАЖНО!Правильное определение причин разрушения позволяет выбрать оптимальный вариант решения вопроса, поэтому необходимо как можно точнее отыскать основные факторы влияния
Как рассчитать фундамент на винтовых сваях
Расчет должен производиться после анализа грунта: необходимо выяснить, насколько он плотный, из каких пород состоит, его склонность к пучнению. Расчет фундамента выполняется в два этапа.
- Вычисляют общий вес дома, зная его размеры и плотность материала (справочные данные). К полученному значению следует добавить 150 кг на каждый квадратный метр площади (вес мебели и прочих предметов интерьера).
- Учитывая особенности грунта и несущую способность одной винтовой сваи, необходимо определить общее количество свай, места и глубину их установки. В зависимости от предполагаемой нагрузки, глубина завинчивания варьируется от 1650 до 7000 мм.
Основные способы
Существует множество различных технологий реставрации и укрепления свайных фундаментов. Конкретный вариант подбирают с учетом характера и локализации возникших повреждений. Может потребоваться усилить сами сваи, ростверка, всего фундамента дома или почвы под ним.
Одним из наиболее доступных способов является обустройство железобетонной обоймы вокруг каждого свайного ствола. При этом тело каждой сваи оголяют на всю глубину ее залегания, очищают от грунта, высверливают отверстия для монтажа арматуры, создается сетчатый каркас, после этого опалубка заливается бетоном.
Также возможно создание дополнительных опор, располагающихся вплотную к имеющимся сваям. Усиление может осуществляться путем обустройства свайных конструкций любых типов (винтовых, буроинъекционных, забивных, буронабивных) в зависимости от состояния фундамента и условий проведения ремонтных работ. При монтаже новых свай в большинстве случаев необходимо поднимать здание на домкратах, чтобы качественно установить дополнительные опорные конструкции.
Плюсы и минусы столбчато-ростверковых фундаментов
Ростверк из металлических пластин.
9 основных плюсов СРФ
- Относительная простота монтажа. Все работы по подготовке, заливке/завинчиванию свай и ростверка можно выполнить самостоятельно без привлечения большого количества людей и дорогостоящей техники.
- Универсальность. Можно возводить на любых грунтах, в том числе тех, где нет возможности использовать другие виды фундаментов.
- Малые теплопотери. Фундамент располагается на некотором расстоянии от земли, что позволяет сохранять тепло в зимний период.
- Снижение вибрации. Ростверковое соединение столбов позволяет избежать вибрации здания, расположенного даже около железной дороги.
- Экономичность. Малые затраты на подготовительные работы, нет необходимости в дорогостоящей технике (исключение – фундамент на забивных сваях), для частного строительства ЖБИ-фундамента достаточно бригады в несколько человек и бетононасоса для заливки столбов и ростверка.
- Идеально подходит для участков с высоким уровнем грунтовых вод.
- Нет необходимости в сложных земляных работах, таких, например, как рытье траншей и котлованов.
- Долговечность. Фундамент на железобетонных или металлических сваях прослужит длительный срок.
- Хорошая несущая способность.
Пример бетонированного ростверка.
Минусы свайно-ростверковых фундаментов
- В домах со свайно-ростверковым фундаментом сложно сделать цокольный этаж, так как придется заполнять расстояние между свайными столбами, а это требует значительных материальных и трудозатрат.
- Сложности при определении характеристик грунта. Так как сваи погружаются на определенную глубину без удаления верхних слоев грунта, возможность изучить особенности опорного слоя почвы затрудняется. При самостоятельном возведении фундамента геодезические исследования следует в обязательном порядке предоставлять профессионалам и при расчетах учитывать тот факт, что несущая способность опорного слоя почвы может оказаться ниже предполагаемой.
- При сильном промерзании почвы, если сваи установлены недостаточно глубоко, может произойти разрыв основания, что приведет к повреждению здания.
- Недостаточная стойкость к опрокидыванию. Поэтому возможно, но не рекомендуется возводить СРФ на интенсивно набухающих и просадочных грунтах.
- Монтаж фундамента невозможен при минусовых температурах.
- Возможность неравномерного проседания СРФ. Несмотря на то, что теоретически нагрузки должны распределяться равномерно, на практике часто выходит перевес той или иной части дома, что может привести к перекосу и даже разрушению здания. Ростверк частично сглаживает неравномерность, но при неправильном расчете нагрузок, фундамент может прийти в негодность.
- Пространство между полом и земляным пластом идеальное место для мелких животных – котов, собак, грызунов, змей. В летний период там прохладно, зимой относительно тепло – это идеально место для разнообразной живности. Чтобы обезопасить жилище от подобных соседей, необходимо еще на стадии возведения установить преграды на глубину от 0.5 метра.
обустройство опалубки
Опалубка под обвязку свай монолитным железобетонным ростверком выполняется из обрезных досок толщиною не мене 2-х сантиметров. Все работы выполняются в следующей последовательности:
- Оголовки свай покрываются гидроизоляцией из битумной мастики;
- Выполняется отсыпка свай песком на высоту вертикальной плоскости оголовков. Ширина песчаной подсыпки должна быть равна ширине железобетонного ростверка;
- По контуру ростверка с обеих сторон забиваются колья с шагом в 2 метра (необходимы для фиксации стенок опалубки). Для кольев лучше всего использовать брус сечением 5*5 см. Если высота кольев превышает 50 сантиметров, в верхней части их необходимо связать горизонтальной планкой.;
Рис.: Опалубка железобетонного ростверка
- Выполняется монтаж боковых стенок опалубки, обрезные доски фиксируются на кольях с помощью гвоздей;
- Укладывается нижняя стенка опалубки. Доски размещаются на поверхности песчаной подсыпки и внахлест соединяются гвоздями либо саморезами с боковыми стенками;
- Внутренняя поверхность опалубки застилается гидроизоляционным материалом – рубероидом либо пергамином.
Рис.: Опалубка, готовая к заливке бетоном
В каких случаях необходима реконструкция фундамента?
Реконструкция фундамента дома способна укрепить грунт и основание, чтобы не допустить разрушений здания в целом. Реконструкция фундамента нужна в таких случаях:
- ослабла кладка;
- снизилась несущая способность земли на территории, где расположено строение;
- крен фундамента, его деформация снаружи и изнутри;
- смены гидрологической обстановки;
- изменение уровня подземных вод;
- ошибки, допущенные, когда здание проектировалось.
Имеется несколько способов реконструкции несущей конструкции:
- Укрепление основания по периметру строения, применяется в тех случаях, когда фундамент расслоился из-за выщелачивания бетона.
- Расширение фундамента, это дает возможность снизить давление на грунт, что позволит не допустить образование трещин и изломов на несущей конструкции. Перед тем как начать все нужные мероприятия необходимо провести укрепление фундамента разгрузочными балками.
- Нестандартная обойма. Она позволяет значительно разгрузить конструкцию. Этот способ заключается в установке армированной бетонной части, которая прикрепляется к монтажным балкам с помощью стержней.
- Применение химических реагентов. Этот способ реконструкции можно применять в том случае, когда нужно укрепить ленточную несущую конструкцию, которая находится на участке с песчаной почвой.
Ленточный
Очень часто используемый вид фундамента для частного строительства. Ленточный фундамент представляет собой железобетонную полосу фиксированной высоты и ширины, расположенную по периметру всего здания. Такой фундамент хорошо подойдет для домов с тяжелыми стенами (бетон, кирпич) и перекрытиями. Если в доме будет гараж или подвал, то данный тип фундамента прекрасно для этого подойдет.
Обычно ленточный фундамент углубляется до глубины, большей глубины промерзания грунта, но также существует и мелкозаглубленный ленточный фундамент, который используется при строительстве небольших домов, преимущественно деревянных.
Важные замечания
Подвести фундамент под старый дом по свайно-винтовой технологии возможно только по наружному контуру стен. Если в здании присутствуют внутренние несущие стены, в расчет принимается состояние старого фундамента под ними. В случае, если он способен принимать нагрузку здания, непосредственно на него устанавливаются балки обвязки приходящего на замену фундамента. В противном случае внутренние сегменты нуждаются в отдельном ремонте, технологию которого нужно определять инженерным расчетом. Дачи, бани и прочие здания небольшой площади обычно не имеют внутренних несущих стен и поэтому при реконструкции их фундаментов винтовыми сваями таких проблем не возникает.
Как происходит замена
Порядок действий:
Подготовка
Производится обследование состояния дома, анализ грунта, пробное бурение или погружение эталонной сваи.
Выполняются расчеты, принимаются все необходимые решения о типе свай и их параметрах. Дом подготавливают к выполнению работ — освобождают от имущества, демонтируют все возможные конструкции, разбирают полы и т.д.
Подъем дома
По углам снаружи в грунт забивают рейки, которые будут показывать величину изменения уровня дома.
Затем устанавливают мощные (10 т) домкраты в нужном количестве в зависимости от веса постройки.
Их надо ставить на ровные, прочные и не скользящие опорные площадки. Подъем начинают с самой заваленной точки (угла), небольшими частями по нескольку сантиметров
Действовать надо осторожно, не торопясь
В образовавшиеся щели сразу же укладывают подпорки. Работа ведется попеременно с двух противоположных сторон дома.
После достижения нужного уровня под стены заводят подпорки.
Разборка и удаление
После освобождения фундамента производят его разборку и удаление. Необходимо разбить бетон, разобрать кирпичную или блочную кладку или выполнить иные процедуры в зависимости от типа и материала фундамента.
После демонтажа должно остаться абсолютно пустое пространство.
Установка
На образовавшихся пустых участках устанавливаются винтовые сваи. Монтаж делается согласно расчетных (проектных) данных, внутренние стволы погружают изнутри постройки.
После установки свай производится их подрезка и обвязка, образующая из отдельных опор общую несущую систему с необходимой степенью жесткости.
После этого дом аккуратно опускают на созданный свайно-винтовой фундамент и выполняют дальнейшие работы.
Демонтаж свайно-винтового фундамента
Фундамент на винтовых сваях – это разновидность конструкции, которая отличается высокой скоростью возведения, прочностью и универсальностью. Демонтаж винтовых свай в СПб – услуга, которую предлагают многие строительные компании; она может потребоваться в рамках сноса здания, расчистки территории под строительство и других задач.
В ряде случаев работа заключается в спиливании оголовков и вывозе мусора, в других ситуациях требуется извлечь из грунта сами опоры. Вне зависимости от способа работу следует поручать профессионалам.
Особенности проведения работы
Выполняя демонтаж фундамента, следует сохранить в целости несущие элементы и наконечники винтовых свай. До начала действий необходимо выполнить следующее:
- Подготовить план с точной последовательностью работ, определиться с методом (срезание верхних частей или полное удаление опор).
- Доставить спецтехнику и оборудование на рабочую площадку.
Как проводится демонтаж винтовых свай?
Работы по извлечению винтовых свай могут выполняться несколькими способами:
- Ручной. В этом случае убирается верхняя часть, а оставшаяся в земле остается нетронутой. Чтобы убрать оголовок, специалисты используют отбойные молотки, болгарку, резак, а обломки опор распределяются в виде подсыпного материала на участке. Способ считается более трудоемким, применяется, когда необходимо убрать верхние части свай без извлечения основного стержня, погруженного в почву.
- С использованием техники. Такой вид работ по сносу конструкций предусматривает применение кранов, бульдозеров и экскаваторов, позволяет как срезать оголовки, так и извлечь сваи целиком. Метод требует больших затрат времени и денег, зато дает возможность провести работы в большом объеме; спецтехнику используют, если основание имеет немалую площадь.
Если основание состоит меньше чем из 500 опор, можно убрать их вручную, при большем количестве актуально применение спецтехники.
Удаление железобетонных свай
Если речь идет об изделиях ЖБИ, убрать их целиком обычно не получается, поскольку извлечение приводит к ослаблению грунта под зданием. Сам процесс извлечения весьма тяжел и требует больших финансовых затрат, поэтому применяют его редко. Сначала сваи обкапываются вокруг, затем используется вибропогружатель, а по окончании извлечения отверстия заполняют песчано-гравийной смесью и утрамбовывают. Процесс называется тампонированием, он позволяет избежать деформаций и подвижек грунта. Тампонирование завершает все работы, независимо от его назначения и типа свай.