Пошаговая инструкция по установке свайно-винтового фундамента своими руками + технология обвязки свай ростверком

Использование и швеллера

Если речь идет о слабо нагруженной конструкции, то можно возвести ростверк из швеллера. Сюда следует отнести:

• бытовки;
• бани;
• сараи;
• гаражи.

Ростверк из металлопроката и сваи обвязываются с помощью сварки. Все элементы конструкции и основания крепятся на шов кругового типа. Процесс сборки предусматривает установку швеллера на оголовок свай, расположить элемент можно и боковыми гранями вниз. Обвязка винтовых свай швеллером может осуществляться ещё и в противоположном направлении, в этом случае боковые грани будут направлены вверх.

Первый вариант обеспечивают достаточную прочность. Если швеллер расположить таким образом, то он сможет сопротивляться поперечным нагрузкам более эффективно. Перевернув швеллеры, вы получите опалубку, которую обычно заливают раствором, формируя для стеновой кладки армирующий пояс. Если вы хотите обеспечить ростверку высокую прочность, то взамен швеллера можно применить таких же размеров. Швеллеры и балки соединяются в углах встык — использовать следует метод сварки. После завершения обвязки опор ростверк нужно покрыть антикоррозионным средством.

Виды опор

Рассмотрим, какие виды винтовых опор используются в современном строительстве:

По области применения

Использование этого типа фундамента ведется гораздо шире, чем это может показаться на первый взгляд.

Винтовые сваи успешно применяются в следующих областях:

• Капитальное строительство.
• Индивидуальное жилое строительство.
• Мосты, причалы, прочие гидротехнические сооружения.
• Несущие опоры ЛЭП, мачты и т.п.
• Ангары.
• Теплицы.
• Заборы или ограждения и т.д.

Рост популярности этого типа основания значительно расширил область применения, и этот процесс еще не закончен.

Размеры

Используются стальные трубы разных диаметров. Наиболее распространены трубы 108 мм, этот размер обеспечивает достаточно высокую несущую способность при хорошем вхождении в грунт.

Общий диапазон диаметров труб находится в пределах 57-219 мм, но в некоторых случаях используются и более толстые опоры.

В частном домостроении трубы более 159 мм не используются из-за сложности погружения.

Длина труб также имеет много вариантов. Существуют типоразмеры от 1650 до 9000 мм, используемые в соответствующих условиях.

Чем меньше прочность и плотность грунта, тем длиннее должен быть ствол.

Количество лопастей

Существуют одно- и многолопастные конструкции. Однолопастные используются на относительно надежных грунтах.

Превышение нагрузки или реверс сваи при установке приводят к потере сцепления с грунтом.

Для ответственных построек на слабонесущих грунтах используют многолопастные сваи, которые демонстрируют большую устойчивость к возможным нагрузкам.

Кроме того, увеличение количества лопастей позволяет уменьшить диаметр ствола, что облегчает погружение.

При этом, толщина стенок должна обеспечивать необходимую жесткость.

Наконечники

Наконечник принимает на себя нагрузку при погружении, что выдвигает довольно жесткие требования к его конструкции.

Существуют:

• Сварные наконечники. Изготавливаются путем заужения диаметра трубы путем удаления клиновидных участков и соединения полученных фрагментов в конус. Швы свариваются и образуется заостренный конец. Применяются для относительно слабых, мягких грунтов.
• Литые наконечники. Изготавливаются (отливаются) отдельно и прикрепляются к трубе. Обладают большой толщиной, способны разрушать встречающиеся препятствия. Используются на плотных и сложных грунтах.

Материал изготовления

Используются разные марки стали — от обычной Ст 3, до более прочной Ст 20.

Для применения в сильноагрессивных грунтах с большими нагрузками и возможностью электростатической коррозии используются прочные марки стали 30 ХМА и 09Г2С.

Тип защитного покрытия

Наиболее эффективным покрытием считается нанесение слоя цинка. При этом, сам материал должен быть достаточно устойчивым к возникновению коррозии.

Полимерные материалы, нанесенные на сваи, стираются при погружении и свою задачу выполнить не могут.

Они необходимы только для защиты наружной части опор и требуют периодического обновления.

Многие инженеры предлагают свои варианты защиты, от мастик до нанесения слоя резины, но большого распространения эти методы пока не получили.

Виды обвязки

По расположению относительно уровня земли обвязка может быть:

• заглубленной – погруженной в грунт таким образом, что верхняя ее грань находится на одном уровне с землей;
• повышенной – лежащей на грунте;
• высокой (висячий) – приподнятой над землей на 150 мм или выше.

Последний вариант применяется на пучинистых грунтах. Первый – заглубленный – применяется крайне редко и только на малоподвижных почвах.

В зависимости от применяемых материалов различают четыре типа обвязки свайных фундаментов:

• швеллером;
• двутавровой балкой;
• железобетонной монолитной лентой;
• брусом.

Металлическая обвязка обладает высокой прочностью, но смонтировать ее без автокрана весьма затруднительно.

Железобетонный ростверк по прочности превосходит металлический. Его можно соорудить своими силами, но трудозатраты на его обустройство велики. Кроме того, затягиваются сроки строительства: работы приходится приостанавливать до тех пор, пока бетон не наберет необходимой прочности.

При возведении частных домов из легких строительных материалов вполне можно обойтись брусом: деревянная обвязка обходится дешевле металлической и железобетонной, быстро монтируется и обладает достаточной прочностью.

Расчет нагрузки

При установке свайного фундамента на винтовых опорах приходится работать с основанием для слабой нагрузки. Такая схема хорошо подходит для небольших сараев, гаражей и бань, производимых из бруса. Несильная опора с лихвой будет компенсирована значительной скоростью строительства и очень малыми затратами. Фундамент на винтовых сваях сконструирован из опор, установленных вертикально, и обвязки, горизонтально расположенной. На всю систему обычно используется четыре опоры, хотя может быть и больше.

Обвязка в данном случае представляется ростверком. Его создают из материала, подходящего для создания балки. Это может быть либо бетон, либо дерево, либо металл. Древесина кладется в основу бруса, из металла выполняется уголок, из бетона делают блоки. Обвязка винтовых свай соединяет балки между собой и с ростверком. Положительность процесса напрямую зависит от тщательного соблюдения всех требований инструкции по укладке и установке.

Оголовки свай обязательно должны быть на одной линии горизонта, что контролируется при погружении опор в грунт. Ширина бруса должна быть больше диаметра свай в полтора раза. Еще одно обязательное требование состоит в том, что ось по центру опор обязательно должна идти только через центр бруса. Обвязка винтовых свай соединяет опоры и балки резьбовым соединением либо на сварку, либо на хомуты.

Как правильно обвязать сваи?

Обвязочный материал прикрепляется с помощью сварки или болтов на оголовки винтовых свай. Оголовки могут идти готовыми в комплекте к винтовым сваям, либо их делают самостоятельно.

Порядок монтажа:

• Наваривают на оголовки стальные листы (20х20 см, толщиной 0,4 см).
• Под болты по углам площадок делают отверстия 8 мм в диаметре;
• Сварные швы обрабатывают средством от ржавчины.
• В местах контакта древесины с металлическими поверхностями на оголовки прокладывают рубероид в 2-3 слоя.
• Укладывают брус и прикрепляют к площадкам с помощью болтов или шурупов.

Если обвязочным материалом выступает швеллер, его укладывают на оголовки вниз гранями. Двутавровую балку соединяют сварным швом, он считается наиболее надёжным. Профильную трубу приваривают под оголовками по периметру основания.

Как правильно обвязать свайный фундамент | Город свай

Фундамент свайно-винтовой с обвязкой брусом может сочетаться с металлическим швеллером. Обвязка нужна, чтобы правильно зафиксировать свайный фундамент, надежно зафиксировав его в проектном положении. Фундамент свайно-винтовой с обвязкой брусом предотвращает смещение фундамента под воздействием внешних сил.

Правильно обвязанный свайный фундамент позволяет равномерно распределить нагрузку на все сваи. Чтобы узнать чем и как правильно обвязать свайный фундамент или винтовые сваи, нужно провести расчет нужного объема свай для фундамента. Чем их больше, тем меньшим сечением у фундамента свайно-винтового с обвязкой брусом. Также верно и обратное.

Основные типы обвязки свай своими руками

Свайно-винтовой фундамент, с обвязкой брусом или швеллером, обеспечивает прочное основание зданию. Обвязка часто применяется в современном строительстве. Винтовые фундаменты позволяют возводить здания на неустойчивых грунтах. Применение свайно-винтовых фундаментов можно посоветовать на этапе возведения новой постройки или для укрепления готового фундамента. Дополнительное применение свайно-винтовых конструкций поможет в ремонте или реконструкции частного дома, при повышении веса здания.

Для проведения работы своими руками, понадобятся следующие материалы и инструменты:

• брус;
• швеллер;
• уровень;
• сварочный аппарат;
• закладные шпильки;
• электропила.

Для удержания свай в пазах, необходимо надежно их укрепить. В частном строительстве домов обвязку делают брусом, укрепленным швеллером. Для правильной обвязки свайного фундамента, это требование не является обязательным. Сверху на сваи можно прикрепить специальные оголовки. Но если высота винтовых свай более 60 см, то сделать их обвязку необходимо.

Рекомендации по обвязке свай швеллером

Соединяя опоры швеллером важно правильно состыковать обе балки. Надежным методом соединения швеллеров принято считать соединение в накладку

Делается укрепление продольными балками, затем они закрепляются на выровненных по высоте винтовых сваях. Если длина балки превышает 4 метра, стыковка выполняется на промежуточной опоре. Прочность конструкции от этого не страдает, поскольку ослабленный швеллер имеет надежную опору — винтовые сваи. При таком способе нагрузка распределяется равномерно.

Для увеличения жесткости конструкции можно обвязать ее металлическим швеллером. Чаще всего используют швеллер шириной 160 мм. В случае, когда диаметр свай 108 мм, можно обойтись швеллером шириной 140 мм. Обвязка большого фундамента обычно требует применения спецтехники. В индивидуальном строительстве редко есть такая возможность, а потому укрепление швеллером применяется редко.

При соединении швеллерных балок можно применять сварочный шов или болтовое соединение. Для укрепления конструкции металлическим материалом, необходимо предварительно защитить его от коррозии. Защиты от коррозии можно добиться антисептиками или креозотом.

Советы по выполнению обвязки свай брусом

Обвязка свайно-винтового фундамента деревянным брусом оптимально подходит для деревянных конструкций

При этом важно тщательно выровнять все опоры, чтобы предотвратить перекосы бруса. Также допустимо выравнивать конструкцию пропилом на необходимую глубину в местах соединения

Для состыковки брусков, на них выполняются распилы, чтобы сложить их под прямым углом, а затем скрепить джутом.

Такую работу выполняют одновременно несколько человек, в одиночку провести состыковку не выйдет. Для увеличения срока службы фундамента брус, как и металлические элементы, обрабатывают антисептиком. В данном случае, он предотвращает гниение. Также, между брусьями рекомендуется уложить прокладки из рубероида.

При возведении деревянного сруба, роль обвязки играют его нижние балки. Если при проведении работ на бруске появилась трещина, он нуждается в замене. Качество каждого бруса влияет на прочность конструкции в целом.

Рекомендации выполнения обвязки фундамента

Для усиления основание дома, можно укрепить его уголком по диагонали или залить стяжку опор бетоном. Для крепления швеллера при установке свай, к обвязке приваривают арматуру. Для конструкции из деревянного бруса, крепление делается проволокой или шпильками, диаметром не менее М12.

Бетонный ростверк

Бетонный ростверк, подготовка опалубки.

Для фундамента СВФ многоэтажного кирпичного или пенобетонного коттеджа оптимальным вариантом является монолитный ростверк. Это обеспечит максимальную жесткость конструкции без дополнительных затрат, обеспечит необходимый размер опорной плоскости для любых стеновых материалов. Технология бетонирования ростверка имеет вид:

• опалубка – нижняя палуба опирается на колышки с поперечинами, боковые щиты крепятся к ней, стягиваются шпильками или деревянными перемычками, внутренняя поверхность обычно обшивается пленкой или рубероидом;
• армирование – стандартная схема из двух горизонтальных поясов с учетом 1,5 – 3 см защитного слоя с 2 – 3 прутками рифленой арматуры в каждом из них, связанных хомутами или вертикальными и горизонтальными перемычками;
• бетонирование – заполнение всей опалубки за один прием, уплотнение глубинным вибратором или ручное штыкование прутком арматуры;
• гидроизоляция – рулонная, обмазочная, пенетрирующими составами либо комбинированная несколькими способами.

Ветровые нагрузки одинаково воздействуют на свайные поля с любым ростверком. Поэтому может потребоваться дополнительное усиление нижним каркасом жесткости при значительной высоте ростверка над грунтом. На склонах применяют стандартные способы усиления конструкции связями, распоры в этом случае не нужны.

Для монолитного висячего ростверка продухи вентиляции не нужны, если его подошва отстоит от земли на расстояние больше 60 см. В этом случае их изготавливают в забирке. Если ростверк подземный или наземный, вентиляционные окна общей площадью 1/400 от поверхности цоколя оставляют внутри опалубки. Для их изготовления достаточно пропустить сквозь боковые щиты опалубки стальные или полимерные трубы.

Арматура на углах запускается на соседнюю сторону (изгиб под прямым углом) на 40 – 60 см, нахлест на прямых участках составляет 40 диаметров. Стыковка стержней на углах, в местах сопряжения стен запрещена. Для связки свай с ростверком в трубах прожигаются отверстия, в которые пропускается арматура на уровне поясов. Ее необходимо связать с продольными стержнями.

В каких случаях применяют?

Фундаменты такого типа изготавливают в таких ситуациях:

1. Подземные воды поднимаются слишком высоко либо требуется сооружение здания в воде.
2. Деформация грунта происходит неравномерно, почва разнородная.
3. Территория застройки состоит из торфяника, размытого либо насыпного грунта, присутствуют зыбучие пески.
4. Если сооружение будет передавать фундаменту существенную нагрузку.
5. Когда район застройки относится к сейсмически опасной категории.

Сваи в частном секторе используют в таких ситуациях:

• под гараж, беседку, бытовку или баню;
• под печь, для выполнения фундамента бани;
• кирпичный или каркасный дом, а также строение из газобетона.

Рассмотрим подробнее все эти варианты.

Гараж

Сооружать сваи под гаражом целесообразно на слабых грунтах, при высоком подъеме грунтовых вод, а также в иных аналогичных ситуациях. Бытует мнение, что такой тип основания делают там, где укладка обычной бетонной ленты невозможна по ряду причин. Хотя это вовсе не непременное условие.

Стоимость выполнения земляных работ, а также существенные трудозатраты на такое мероприятие, побуждают многих застройщиков обходиться без столь муторной работы. Удобнее и дешевле заказать погружение свай, чтобы прилично снизить затраты на нулевой стадии сооружения гаража.

Кирпичный дом

Даже одноэтажные кирпичные дома являются тяжелым сооружением. Основанием под ними могут быть лишь несколько типов конструкций:

• бетонная лента;
• монолитная железобетонная плита;
• сваи.

Самый выгодный в экономическом плане вариант — первый. Но его разрешено сооружать только на устойчивом грунте, который встречается нечасто. По надежности на первом месте монолитная плита, хотя она и самая дорогая, поскольку требует множества материалов для обустройства.

Постройка из газобетона

Блоки газобетона необходимо укладывать на плоское и твердое основание, поэтому для дома из такого материала требуется бетонный фундамент. Им может быть монолит либо лента, но вполне подойдет и бетонный ростверк, закрепленный на сваях.

Более подробно читайте здесь.

Каркасное сооружение

При использовании забивных либо винновых свай ростверком становится брус, уложенный на оголовки столбов. Подробнее можно узнать тут.

Беседка

Металлические сваи — прекрасный вариант фундамента для беседки. Их монтируют, когда грунт на участке нестабилен. Подробности — в этой статье.

Печь

Фундамент, на котором возводят печь, обязан быть устойчивым и не бояться сезонного пучения. Подойдут винтовые сваи. Подробности — в этой статье.

Бытовка

Под бытовкой нередко монтируют винтовые сваи. Благодаря этому нижняя поверхность конструкции становится приподнятой над влажным грунтом, гарантируя невозможность развития коррозии. Подробнее читайте тут.

Баня

Выгодней использовать винтовые опоры. Кроме того, свайно-винтовое основание существенно укрепляет банную конструкцию, оно делает фундамент прочным и максимально устойчивым. Подробнее читайте здесь и тут.

Об установке теплицы на сваи расскажет эта статья, сооружения из поликарбоната — в этой. Виды и стоимость свай для теплицы рассмотрены в этой статье, о применении свай для строительства террасы читайте тут.

Обвязка свай:

основные способы и особенности их применения

Если в качестве фундамента для будущего строения выбран свайный фундамент, то сразу возникает множество вопросов: какие сваи выбрать, как правильно обвязать сваи, чем обвязать сваи? В этой статье я постараюсь дать ответы на эти вопросы.

Итак, по порядку. Если у вас дом из бревна или бруса, и сваи стоят на ровном участке, то может быть вполне достаточно свай с оголовками. Обвязкой в этом случае будут служить нижние венцы будущего дома. Но что делать если дом каркасный, или из сип панелей, или же дом из бруса или бревна, но с каркасными перегородками? В этом случае необходимо обвязать сваи материалом, который не даст сваям “гулять” во время бокового пучения грунтов, и не даст провиснуть стенам на пролётах, больше ширины установки стоек.

Вариантов обвязки достаточно много, но мы остановимся на основных: двутавр, швеллер, брус, бетон (рис. 1). При этом в качестве свай могут быть использованы винтовые сваи, буронабивные сваи, бетонные столбы и т.д.

При выборе в качестве опоры, буронабивных свай (рис. 2), во время заливки можно будет выпустить из сваи шпильку диаметром 14-16мм или арматуру. Так как такие сваи диаметром от 200мм, то им обычно не требуются оголовки и можно укладывать обвязку из бруса или делать ростверк сразу поверх свай.

Если в качестве свай выбраны винтовые сваи, то для обвязки деревом будут нужны оголовки свай. Они могут быть круглые, овальные, квадратные, прямоугольные с усилением и без, с поддержкой или с дополнительным упором. Но обычно используются квадратные, размером 20х20см, это оптимальный размер, у него достаточно большая площадь опоры как для углов, так и для пересечений и стыков, он не большой и не маленький (рис. 3-5).

При использовании в качестве обвязки металлического швеллера, двутавра и т.д., его приваривают сразу к залитой бетоном свае. Также обычно при выборе металла, сваи обвязывают швеллером шириной 16см (см. картинку ниже), реже двутавром, ввиду его большей цены и неудобства монтажа на стыках, так как приходится достаточно много фигурно вырезать, а потом приваривать. По несущей способности, двутавр конечно более выгоден, но при нетяжёлом доме и шаге свай менее 3м, может быть достаточно и швеллера 16см. Я всегда заказчикам рекомендую швеллер, и объясняю, как и писал выше, что швеллер не даст сваям “гулять” во время морозного пучения грунтов, а дополнительно уложенный сверху брус, хотя бы 15х15см, уменьшит прогиб примерно в 2-4 раза, в зависимости от длинны пролёта и его нагруженности.

Если вы в качестве обвязки выбрали брус, то есть несколько вариантов обвязки: брус в один ряд, брус в 2 ряда со сдвигом и с перехлестом запилов или составной брус. В качестве составного бруса используются доски, установленные на ребро и сколоченные в шахматном порядке (см. картинки ниже). Преимущество такого метода в том, что мы достаточно равномерно соединяем обвязку и равномерно распределяем нагрузку по свае и всему её оголовку. Минус данной технологии в том, что приходится достаточно долго всё размечать и подгонять, а потом много сколачивать и связывать, в большинстве случаев на болты или шпильки. При таком методе желательно использовать хорошо обработанные сухие доски, чтобы на этапе стройки между ними не заложить плесень и грибок.

При выборе в качестве обвязки бруса (см. картинки ниже), необходимо сделать правильный запил. Правило гласит: максимально нагруженный брус запиливается сверху, а менее нагруженный запиливается снизу (рис. 5 – тёмный брус нагруженный, светлый менее нагруженный). При использовании обвязки в два бруса, запилы повторяются с точностью до наоборот и стыки по длине сдвигаются на соседнюю сваю. Также последнее время при появлении хорошего крепежа очень часто стали использовать запилы в 1/2 или 3/4 дерева не по высоте как всегда, а по толщине (рис. 4) или вариант запила под углом (рис. 6). В этих вариантах надо использовать шпильки и/или длинные и прочные саморезы. Метод опять же сложен ввиду необходимости высокой точности запилов, стыковки дерева как между собой, так и с оголовками свай.

Для прикручивания бруса к оголовкам обычно используют шпильки диаметром 8-12мм или сантехнические болты диаметром 10-12мм и длинной 100-150мм. Неудобство работы со шпильками в том, что приходится сверлить отверстия в брусе под них, сверлом длинной 20см, снизу, через оголовок. А если сложить сверло 20см+30см дрель и всего 30-40см просвет между оголовком сваи и землёй, то это становится большой проблемой. Под болты же достаточно сверла диаметром 6мм и длиной 10см, со сверлением под небольшим углом.

Варианты обвязки винтовых свай

Обвязку можно разделить на следующие виды:

Деревянный ростверк – делать обвязку фундамента рекомендуется из хвойных деревьев.

• — деревянным брусом – по стоимости выходит недорого, очень легко делается своими силами. Применяется такой материал в основном, если строится будет каркасный дом из дерева, либо строение из бруса.
• — деревянной доской – если ваше строение или каркасный дом будут небольшими, то ростверк можно сделать из деревянных досок, делая составную балку. Несколько досок скрепляется вместе и получается брус. Так, например, конструкция, сшитая в три доски, выходит по размеру как брус 150х200, а четыре соединенные доски – это брус 200х200.

Часто идет спор чем лучше делать обвязку из дерева – брусом или пакетом досок. Недостатки обвязки брусом своими руками в том, что он слишком тяжелый и если у вас мало помощников при строительстве, то переносить его будет сложно, плохая сопротивляемость изгибу. Доски тоже имеют недостаток – их нужно между собой соединить, это дополнительные траты денежных средств и времени.

Металлический ростверк – производится такая обвязка, если дом будет ставится на поверхности под уклоном, если будут присутствовать кирпичные, панельные или блочные стены, либо каркасный дом будет нескольких этажей.

• уголком – обвязка производится по внешней и внутренней площади фундамента и под стенами, которые будут несущими. Рассмотрим, как правильно уголком делать обвязку – уголки закрепляются полкой вверх таким образом, чтобы они друг от друга располагались на таком расстоянии, чтобы на всю поверхность можно было положить материал, из которого будет делаться стена;
• двутавром – выбирают этот материал потому что он прочный и немного весит. Профильная труба при таком способе получается, как распорка, что повышает срок эксплуатации фундамента.

Железобетонный ростверк – Делается более длительное время, чем все остальные.

Состоит из следующих этапов:

• — изготавливается опалубка из дерева с надежным дном для того, чтобы оно выдерживало вес заливаемого бетона;
• — в опалубку укладывается материал с хорошей гидроизоляцией, например, рубероид. Материал крепится к краям опалубки;
• — во внутрь свай укладываются перевязанные пруты из арматуры. После монтажа вертикальных арматур, полости свай заполняются раствором из бетона;
• — как только бетон схватится, к выступающим прутам крепится каркас ростверка.