Строительство дома на определенных почвах требует использования свайного фундамента. В настоящее время доступен большой выбор винтовых свай, которые не забиваются, а вкручиваются в поверхность. Закручивание винтовых свай под фундамент самостоятельно позволяет сэкономить на аренде дорогой спецтехники без потери качества фундамента.
Но есть несколько нюансов, как закрутить винтовые сваи своими руками.
Перечень требуемых инструментов
Перед началом работ, кроме самих свай, нужно позаботиться о наличии следующих инструментов:
- лопаты;
- магнитного уровня;
- гидроуровня или нивелира;
- рулетки (обычной или лазерной);
- лома;
- двух труб диаметром чуть больше лома, длиной около 2 м каждая;
- шпагата или веревки;
- разметочных элементов - колышков.
В зависимости от ситуации, могут потребоваться: садовый бур, сварочный аппарат, источник электропитания (генератор или подключение к местной сети) и пила-болгарка с дисками по металлу. Если нет желания закручивать винтовые сваи вручную, ручной труд можно заменить мощной дрелью на 1,5 Квт и насадкой - редукторным гайковертом.
Разметка свайного поля
Процесс вкручивания винтовых свай всегда начинается с разметки свайного поля под будущий фундамент. Разметить поле необходимо для точного учета количества требуемых свай и грамотного их размещения, чтобы в дальнейшем конструкция не просела и не обрушилась.
На рынке присутствует большой выбор готовых винтовых шпунтов, в спецификации которых указана максимальная нагрузка, которую они выдерживают. Калибр варьируется от 47 до 108 мм. Под строительство одноэтажного дома идут 108-мм конструкции, каждая из которых выдерживает максимальную нагрузку в 3,5 т.
Выбирать сваи необходимо от проверенных поставщиков. Экономить нежелательно, это чревато потерей прочности фундамента и обрушением всей конструкции.
Формула следующая: S = M/N , где S – число свай, M - проектируемая масса постройки, N - несущая способность одной сваи. Если получается дробное число, оно округляется в большую сторону.
Затем необходимо начертить схему поля на бумаге или в любой подходящей программе. Отметить расположение будущих построек. Сваи в обязательном порядке подводятся под фундамент по углам и по периметру здания. Максимальное расстояние между соседними точками - 3 м.
Затем выполняется разметка поля на территории. Точки установки винтовых шпунтов под фундамент можно пометить вбитыми в землю металлическими прутьями или колышками. Чтобы избежать ошибок, протягивается между разметочными элементами шпагат, выверяя его по рулетке и уровню.
Установка свай вручную
После разметки поля закручивание винтовых свай начинается с углов будущего фундамента. Садовым буром (если его диаметр меньше «калибра» сваи) или лопатой нужно сделать приямок глубиной 0,5–0,7 м, так, чтобы металлический столб входил в него плотно и держался самостоятельно.
После этого с помощью лестницы (если опора длинная) нужно вставить прочный лом в технологические отверстия на верху сваи. На концы лома с каждой стороны надевается по обрезку металлической трубы длиной не менее 2 м каждая. Это плечи рычажной конструкции, предназначенной для облегчения процесса вкручивания винтовых опор. Чем плечи будут длиннее, тем крутить легче.
Для закручивания свай под фундамент требуются усилия 2–3 человек. Двое вращают рычажную конструкцию, двигаясь вокруг нее по кругу, третий время от времени проверяет угол отклонения металлического столба от вертикали по магнитному уровню. Опора должна входить в землю строго по вертикали, без малейших отклонений, в противном случае прочность фундамента окажется под угрозой.
Без третьего человека можно обойтись, если закрепить магнитный уровень на свае.
После установки угловых опор ввинчивают остальные опоры фундамента по периметру.
Установка с помощью подручного инструмента
Если процесс идет туго, а надземная часть столба не превышает человеческого роста, можно облегчить труд, воспользовавшись мощной дрелью-перфоратором, мощностью не ниже 1,5 Квт. Потребуется насадка - редукторный гайковерт, который увеличивает усилие за счет уменьшения количества оборотов.
К верхней части опоры нужно прикрепить конструкцию из крупнокалиберного болта, приваренного к мощному фланцевому основанию. Этот фланец крепится к верхушке болтами. Используя дрель с гайковертом, насаженным на головку болта, сваю можно вкрутить в почву в одиночку. Чтобы она не уходила в сторону, в качестве опоры применяется швеллер.
Глубина погружения
Сваю ввинчивают в землю до упора, до того момента, пока она не перестанет входить даже с приложением предельных усилий. Это означает, что достигнут слой такой плотности, который выдержит опору с нагрузкой. Можно ставить фундамент.
После этого опоры обрезают, выдерживая высоту среза по нивелиру.
Если вы решили устанавливать фундамент будущего дома на винтовые сваи своими руками, то данная статья вам очень поможет, поскольку она фактически представляет собой подробную инструкцию плюс советы опытного мастера. Итак, начнем.
Диагностика грунта
Для любого владельца земельного участка вопрос грунта является основным. И хотя вкрутить винтовые сваи можно практически в любую почву, особенности грунта все-таки нужно учитывать. Проблема в том, что под землей могут попадаться разные препятствия, например, корни деревьев, камни и прочие предметы. В процессе работы сваи могут натыкаться на них и выходить из линии. Предугадать, есть ли в том или ином месте препятствия нельзя, поэтому некоторый фактор риска присутствует. Но, если уж свая вышла из общего строя, то поправить дело можно с помощью оголовка. Его конструкция позволяет частично выровнять линию и соединить сваи с каркасом.
Как правило, хозяин знает, есть ли у него на участке камни и как глубоко они залегают. Если камней много и на поверхности, и под землей, такая почва называется скальной и фундамент на сваях здесь лучше не ставить. Если же камней мало и они неглубоко залегают, то есть шанс что работа пройдет успешно.
Но если участок только что куплен, то узнать качество грунта можно двумя способами: сделать пробное бурение или просто начать вкручивать сваю. Причем бурение предпочтительнее, поскольку это своего рода разведка. Мы видим, с какой почвой имеем дело и заранее наметить места, где будут входить сваи. При необходимости можно сделать лунки немного меньше, чтобы они входили легко.
Но если сразу начать завинчивать сваи, то работа будет происходить «вслепую», а это отнимает время. Да и расходы лишние тоже возможны, поскольку, чтобы не портить новые сваи, вам понадобится уже использованная. Так что, применять этот способ очень невыгодно. А вообще специалисты утверждают, что как раз таки бурение на 90% определяет, подходит ли грунт для фундамента на сваях или нет. В крайнем случае, неплохие результаты можно получить, если сдать пробу грунта в лабораторию на анализ. Если все исследования и пробы показали, что почва подходит, выбираем сваи.
Расчет диаметра, длины и количества свай
Для фундамента в основном применяются сваи диаметром от 47 до 108 миллиметров. Очень редко используют изделия большего диаметра, да и то, только по индивидуальному заказу. А вот сваи с маленьким диаметром, 47-76 миллиметров идут на строительство укреплений и заборов. Есть еще экземпляры 89 миллиметров в диаметре, но их используют в качестве дополнительных при сооружении легких строений или домов, для которых не требуется каркас.
Предлагаем обратить внимание на сваи 108 миллиметров. Почему именно эти? Потому что они могут выдерживать нагрузку в три с половиной тонны! Фундамент с такими шпунтами будет стоять много лет и выдержит любой дом, кроме каменного.
А чтобы фундамент получился действительно прочным, очень важно знать, сколько свай вам понадобится. На самом деле сделать такой расчет достаточно просто. Надежный фундамент должен иметь запас прочности 30% от веса полностью готового дома со всеми дополнительными нагрузками.
Что касается длинны свай, то, чем длиннее, ем лучше. Лишнее можно отрезать, а вот если приваривать недостающие куски, фундамент может получиться недостаточно прочным. Помните одно, свая должна войти в почву на глубину не меньше полутора метров . Это максимальная глубина, на которую почва промерзает зимой. Самая распространенная длинна винтовых свай – два-два с половиной метра . После того, как все расчеты сделаны, можно заказывать сваи, везти на участок и приступать к работе.
Инструменты для завинчивания
Перед тем, как начать работу, очень важно правильно подобрать инструменты, иначе качественной она не получится. Как-никак сваи – это основа будущего строения. Итак, представляем вам необходимый набор инструментов, которые можно купить в любом строительном магазине:
- прежде всего, лопата. Без нее не обойдешься ни на одной стройке. Она нужна, как минимум, для того, чтобы выровнять место, где будет завинчиваться свая;
- второй инструмент – уровень на магните длиной 30 сантиметров. С его помощью вы сможете контролировать вертикальное положение сваи во время завинчивания. Крепится он прямо на сваю, что очень удобно;
- выставить горизонтальные отметки вам поможет специальный гидроуровень. Его длина должна быть не меньше 15 метров;
- также возьмите рулетку длиной 20 метров , чтобы производить все необходимые замеры;
- свайное поле размечают с помощью арматуры А12 . Прутья вбивают в землю по периметру будущего фундамента, а вокруг наматывают шпагат. Таких прутьев понадобится 9 штук длиной по одному метру. Если нет арматуры, можно взять деревянные колышки, но они должны быть максимально ровными;
- небольшая кувалда или молоток , чтобы забивать колышки или прутья арматуры в землю;
- также вам понадобится металлический лом. Его продевают через сваю, а по краям нанизывают две трубы в качестве рычагов;
- трубы-рычаги по 2,5 метров каждая. Диаметр – 50 мм. Как уже сказано выше, их одевают на концы лома, чтобы удобно было завинчивать сваи;
- садовый бур. Он нужен для того, чтобы просверлить место для будущей сваи и заодно проверить грунт на наличие камней и прочих возможных помех. Диаметр бура должен быть меньше диаметра сваи, а лунки нужно бурить неглубоко, чтобы свая могла сама плотно войти в грунт;
- веревка или шпагат для разметки фундамента. Кроме того шпагат может послужить маячком, чтобы контролировать, не сместились ли сваи. Длину шпагата возьмите около двухсот метров. Если и придется отрезать лишнее, то в хозяйстве пригодится;
- из электроинструментов вам понадобится болгарка и запасные круги, чтобы нарезать сваи одинаковой длинны;
- обязательно нужен удлинитель, чтобы подключить болгарку;
- отметки на арматуре или колышках ставят специальным маркером или строительным карандашом;
- также понадобится лист тонкого картона. Картон ужен, чтобы начертить ровную линию на свае, если есть необходимость ее подрезать по длине. Сначала на свае отмечают необходимую длину, затем оборачивают вокруг нее картон, на поставленной отметке соединяют концы и проводят карандашом или маркером ровную линию по окружности сваи;
- нож. Можно туристический, чтобы отрезать шпагат;
- и наконец, рабочие перчатки для защиты рук.
Когда инструмент подготовлен, можно начинать работать. В одиночку вам, естественно не справиться, поэтому идеальный вариант – команда из трех человек. Двое будут работать, а третий – следить за тем, вертикально ли входит свая, ровный ли ряд и прочее.
Кроме всего прочего, вам обязательно понадобится доступ к электричеству, поскольку сваи придется подрезать. Если электричество недоступно, придется обзавестись генератором.
Разметка будущего фундамента
Она делается предельно точно, каждый сантиметр вымеряется. Лучше всего применять такие подручные средства, как арматуру и шпагат. Обычно стандартная форма фундамента имеет вид прямоугольника или квадрата. Если у вас именно так, тогда вымеряем площадь будущего основания и завинчиваем сваи по четырем углам. Вооружаемся необходимыми материалами: берем шпагат, рулетку, прутья железные в количестве 8 штук, на каждый угол уйдет по два прута, и начинаем работать.
Сначала нам нужно определить «точку отсчета». Для этого проводится линия с любой из сторон фундамента, она должна быть ровной и четкой, от неё в дальнейшем будет зависеть вся разметка (остальные стороны можно будет двигать как угодно). Отмеряем, чтобы первая линия была параллельна забору или дороге, после этого начинаем между прутьями натягивать шпагат. Есть маленькая особенность – линия разметки обязательно должна быть длиннее, чем будущий фундамент строения. В итоге на углах линии пересекаются и выходят за рамки фундамента. Это делается для того, чтобы прутья не мешали, а гибкие углы могли свободно контролировать уже вкрученные сваи. (См. рис.2 ).
Технология вкручивания винтовых свай вручную
Бурение лунок
Бурить лунки для свай лучше хорошим качественным буром, который сможет пройти любую землю и препятствия на пути в виде камней. Диаметр лунки должен быть чуть меньше размера самой сваи, это позволит направить её в нужном направлении и задать нужную траекторию. Глубину лучше делать чуть меньше, чем длина сваи. При закручивании в землю у сваи должны быть направляющие, без них она будет тяжело заходить или постоянно отклоняться в стороны. Хотя можно обойтись и без них – тогда работать будет намного тяжелее. Лунки должна быть по центру каждого угла, таким образом, чтобы после вхождения сваи она хорошо вписывалась в угол. Она не должна отходить от шпагата либо каким-то образом уклонятся от него.(См. рис.3 ).
После бурения устанавливаются сваи во все четыре угла.
Завинчивание сваи
После установки сваи в угол необходимо рядом прикрепить строительный магнитный уровень. С самого начала рычаги могут не потребоваться, так как много усилий не нужно. После этого начинаем процесс завинчивания и внимательно наблюдаем за тем, чтобы не было отклонения в сторону(см. видео в конце статьи ). В течение длительно процесса продвижения вглубь она может сместиться, потому следует стараться обязательно формировать ее четко по углу. О том, как выровнять уже закрученную в землю сваю поговорим позже. А тем временем сваи закручиваются в 4 угла. Когда появляется более сильное сопротивление – то для эффективной работы закручиваются рычаги. Крутить необходимо с равномерным распределением силы, в противном случае свая еще больше сместиться в сторону. В процессе, как минимум должны участвовать 3 человека, самостоятельно сделать эту работу можете не пытаться. Пока двое закручивают, один должен наблюдать за вертикальным уровнем, чтобы сразу вносить определенные коррективы. Этот нюанс хорошо виден на видеоролике.
При хорошем грунте, все четыре сваи следует выставить по гидроуровню. Это дает возможность контролировать все натянутые линии. После того, как были завинчены все сваи, следует снять разметку и натянуть шпагат на сами сваи, ведь веревки нужны, чтобы поставить другие сваи. В том случае, если первые трубы расположились на разной высоте, то следует с помощью шпагата задать нужную высоту и уже в дальнейшем ориентироваться на него.(См. рис.4 ). Стоит обратить особое внимание на тот факт, что все сваи обязательно выставляются по уровню, а намотанный на них шпагат размещается внизу, для удобного передвижения по периметру. Шпагат служит удобным средством для четкого обозначения всего периметра строения. Далее с помощью железных прутьев и веревки определяем места, где будут располагаться вторая линия свай. Бурим лунки у боковой разметки и устанавливаем там боковые сваи. Сначала необходимо их закрутить по внешнему периметру, потом уже переходить вовнутрь периметра. Как только установлены боковые сваи, увеличивается количество натянутых веревок и к каждой противоположной свае привязывается шпагат, в итоге в центре получаются пересечения, где можно бурить лунки и вкручивать сваи. По мере установки маячков, передвигаться станет все сложнее и необходимо будет за всем следить. С одной стороны веревка затрудняет движение, вызывая неудобство, но позже ровно в ряд будут выстроены и все остальные внутренние сваи.
Специально разработанная методика по вкручиванию свай немного увеличивает время работ своими руками, но при этом позволяет контролировать все смещение свай в разные стороны. Но при этом не стоит рассчитывать и на идеальную работу – этого никогда не будет. Всегда будут появляться моменты, когда будет тяжело справиться с точностью позиционирования сваи.
Технология выравнивания
Без правильного направления свая сама никогда не пойдет в землю ровно и четко, её непременно необходимо направлять. Как только мы начали аккуратно её закручивать – она постепенно начинает смещаться в силу своего особенного винтового устройства.
При этом подровнять её не составит никакого труда – это быстро и легко. Технология выравнивания в следующем: верх сваи сильно наклоняется в сторону смещения. Выравнивание происходит при участии нескольких человек, два закручивают, а один сильно наклоняет «непослушную» сваю.(См. рис.5 ).
Различные препятствия
В каждом конкретном случае ситуация рассматривается индивидуально, не существует единого решения для всех проблем. Что же можно сделать, если свая не проходит дальше вглубь? Попробовать пройти место буром, это помогает преодолеть трудный участок. Можно использовать винтовую сваю, со скрежетом и усилиями людей, препятствие останется позади, главное не допустить, чтобы погнулись лопасти. Второй вариант – попробовать вынуть препятствие самостоятельно, но если камень большой, то вряд ли получится это сделать. Случаются такие моменты, когда угловая свая из-за препятствия не дошла до нужной глубины – можно оставить ее в том же положении. Хотя, несмотря на всю глубину ее нахождения, и после вкрученных остальных свай, на ней одной не стоит зацикливаться.
Еще остается самый легкий вариант – изменить фундамент, сместив его в сторону. Он подойдет лишь в самом начале, когда вы только начали бурить и уже столкнулись с неприятностями. Такая работа принесет только разочарование и сразу не удастся получить нужный вариант. Когда же вам удалось успешно вставить все четыре угловые сваи, то разобраться со всеми остальными не составит труда. Потому очень важно закручивать угловые сваи первыми.
Неприятности могут быть и с глиняными породами, когда свая вкручивается только немного и останавливается. Этот вариант довольно распространенный в той местности, где глина начинается сразу же после плодородной почвы. Конечно, можно попробовать пробурить, но из практики строители говорят, что с твердым слоем практически невозможно бороться.
Решить ситуацию можно такими способами:
если свая зашла меньше метра, то строение рухнет или, в крайнем случае, съедет в сторону. Если удастся загнать сваю больше чем на метр, но при этом она не пройдет уровень промерзания, то ее можно обрезать и тогда строить дом, он будет стоять, только со временем все же дому потребуется другой фундамент, а это грозит разрушению здания. Стоит ли такой фундамент создавать?
Бетонирование основания
Если все сваи вкручены правильно, имеют одинаковый уровень, то бетонировать основание вовсе не обязательно, они выдержат любой деревянный дом. Но вот каменное строение они в любом случае не выдержат, даже с бетонированием. Так что, при свайном фундаменте не стоит тратить деньги на бетон – это лишнее.
Обвязка фундамента
Её лучше всего делать с применением брусьев, многослойной доски. Давайте зададимся вопросом, а стоит ли это делать? Если дом деревянный, то у него есть своя обвязка, которую можно успешно выложить на оголовники. Потому перед осуществлением подобных действий необходимо хорошо подумать, ведь это обходится довольно дорого, по сравнению с расходами на бетон.
Выводы
Использование винтовых свай в строительстве домов – это современная, довольно популярная и продуманная технология строительства. Она уже находится на стадии своего усовершенствования, давно прошла тот путь раннего развития и становления. Её активно применяют в строительстве. Такой вид фундамента позволяет сэкономить массу денег и его стоимость в несколько раз ниже монолитной или ленточной плиты. А также такой фундамент отличается своей практичностью.
Чтобы легко и быстро установить фундамент на сваях своими руками недостаточно иметь теоретические знания, необходим большой практический опыт, потому лучше доверить данное дело профессионалам. А как уже контролировать весь процесс – мы вам рассказали.
- Грунт. Можно ли у Вас на участке делать такой фундамент?
Это очень больной вопрос для многих и пожалуй самый главный. Опыт показывает что ещё не было случаев, когда винтовые сваи невозможно было закрутить. Всегда получалось, но возникающие на пути следования инородные предметы всё же вносили свои коррективы в свайное поле - некоторые сваи выходили из линии. От этого никто не застрахован и надо быть всегда к этому готовым. Фактор неизвестности есть в любом деле. У винтовых свай таким фактором являются камни, корни деревьев и прочие неопознанные предметы, которые находятся под землёй. Единственным спасителем для вышедшей из общего строя сваи, является оголовник, его площадка компенсирует уход от центра линии и позволит хоть частично, но захватить обвязку под будущее строение. Определить успешность завинчивания можно двумя способами: знанием своего грунта и пробным бурением (или завинчиванием). Знание грунта в основном ограничивается наличием в нём камней - если их там очень много, то скорее всего не получиться. Если они есть и попадаются периодически но не сплошными залежами, то можно пробовать и скорее всего завинчивание будет успешным. В общем, под винтовые сваи идут все типы грунтов, кроме скальных. Второй способ - это бурение или завинчивание. На наш взгляд, бурение намного эффективнее чем завинчивание потому, что при бурении мы видим и прощупываем грунт, мы можем сделать разметку и подготовить лунки меньшего диаметра, чтобы потом привезти винтовые сваи и быстро их закрутить в существующую разметку. А завинчивание - это просто банальное тыканье сваи в разные места на авось... Пойдёт не пойдёт. Этот способ невыгоден и не эффективен. Мы так никогда не делали и делать не будем. Только бурение или простой анализ грунта помогут на 90% определить возможность завинчивания свай. Итак, вы определили, что винтовые сваи на вашем участке завинтятся и мы переходим к выбору самих свай...
- Выбираем диаметр и длину сваи.
На сегодняшний день диаметр винтовых свай у разных производителей варьируется от 47 до 108 мм., возможны сваи и большего диаметра, но это уже по спецзаказу. Сваи малого диаметра, от 47 до 76 мм, в основном используют при строительстве заборов или укреплений. Сваю "89" мм можно использовать при строительстве каркасных домов или лёгких конструкций, но мы все эти сваи не будем рассматривать, т.к. они всегда идут как вспомогательные. Сосредоточим своё внимание на винтовой свае 108 мм. Такая свая способна выдержать нагрузку до 3500 кг! А это значит, что на таком фундаменте можно ставить все виды домов кроме каменных и не сомневаться в прочности - фундамент прослужит верой и правдой много лет. Нужно только правильно рассчитать количество. Сделать это не сложно. Необходимо рассчитать так, чтобы несущая способность фундамента была на 30% больше, чем вес строения с учётом дополнительных нагрузок, т.е. был запас прочности. Длину сваи тоже можно взять с запасом, ведь проще обрезать, чем приваривать к сваи доборную трубу, но всё же рассчитывать хотя бы на то, чтобы свая зашла как минимум на глубину промерзания 1,5 м., а лучше прошла глину в половину метра. Самые ходовые сваи 2-2,5 м. После того, как вы всё правильно рассчитали, вы заказываете винтовые сваи на производстве и везёте их к себе на участок.
- Инструмент для завинчивания.
Инструмент играет очень немаловажную роль в процессе завинчивания винтовых свай. Даже можно сказать главенствующую, т.к. от него напрямую зависит результат завинчивания. Хотелось бы перечислить простой набор инструмента, без "специальных приспособлений", который легко можно собрать в строительных магазинах. Итак, начнём...
1) Лопата - пригодится для выравнивания поверхности под место завинчивания сваи.
- Уровень 30 см., на магните - крепится прямо на сваю во время завинчивания, чтобы контролировать вертикальный уровень сваи.
- Гидроуровень не менее 15 м. - необходим для выставления горизонтального уровня свай.
- Рулетка не менее 20 м. - необходима для выполнения замеров.
- Девять прутков арматуры А12 по 1м - необходимы для выполнения разметки свайного поля, на них по всему периметру наматывается шпагат. Как альтернативу арматуре, можно ещё использовать обычные колышки, но тогда они должны быть максимально ровные.
- Лом металлический - он продевается через сваю и далее на него с двух сторон одеваются трубы-рычаги.
- Две трубы "50" по 2,5 м каждая - они одеваются на лом с двух сторон и служат как рычаги для завинчивания сваи.
- Молоток или небольшая кувалда - пригодится для забивания арматуры или колышков в землю.
- Садовый бур - бур обязательно должен быть меньше диаметром тех свай, которые вы будете завинчивать. Его роль в процессе завинчивания заключается в высверливании направляющих отверстий или прощупывания почвы под свайное поле. Глубина лунки должна быть на порядок короче для того, чтобы винтовая свая могла самостоятельно пройти определённый путь и уплотниться в земле.
- Шпагат общей протяжённостью 180 м - он служит для выполнения разметки, а также в качестве маячков для визуального контроля смещения винтовой сваи. Если останется, то лишним не будет никогда.
- Болгарка и отрезные круги - для подрезания винтовых свай по одному уровню.
- Удлинитель
- Специальный маркер или строительный карандаш - одно из двух. Они пригодятся для выполнения отметок
14) Лист тонкого картона - необходим для "обрисовки" ровной окружности на
винтовой свае, когда процесс подошёл к выравниванию по одному уровню. По этой отметке
и отрезают сваю. Чтобы линия получилась ровной, необходимо сваю обернуть листом
картона и на поставленной отметке совместить концы, после этого отчертить ровную
окружность.
- "Туристический" нож - пригодится для отрезания шпагата и т.д.
- Перчатки - чтобы работать не голыми руками.
- Не менее двух помощников для завинчивания - не маловажный момент. Идеальный вариант - это два монтажника и один человек, который будет смотреть со стороны на вертикальный уровень винтовой сваи, на линию ряда и т.д.
Еще необходимо наличие электричества, а если его нет, то генератор. Редко, когда бывают случаи, чтобы не подрезать сваи.
4. Делаем разметку.
Разметку нужно просчитывать очень скрупулезно, до миллиметра. Она делается из двух составляющих - арматуры и шпагата. В большинстве случаев фундамент имеет вид квадрата или прямоугольника. Если у вас такой же, то для начала нам потребуется выставить наружный периметр и завинтить сваи в четыре угла. Именно от них и строится весь фундамент. Берем рулетку, чертёж, восемь прутков арматуры (по две на каждый угол),
шпагат и начинаем... Первое, что нам нужно - привязка к участку, или так называемая "отправная точка". В нашем случае вы прекрасно знаете где должен стоять фундамент, поэтому нам необходимо провести первую линию любой стороны фундамента, она должна быть непоколебима и её трогать нельзя потому, что от неё строится геометрия всего фундамента. Двигать можно все остальные стороны, чтобы выставить нужный размер. Отмеряем, чтобы эта сторона была параллельна забору, дороге и т.д. и натягиваем шпагат, привязывая его к двум забитым в землю арматуринам. Линию следует натягивать больше, чем будущий размер фундамента. Вообще, каждая будущая линия фундамента, делается на вынос за его размеры, в итоге все углы разметки получаются крест на крест. Это необходимо для того, чтобы арматура не мешала завинчивать, а получившиеся "гибкие" углы с помощью шпагата, могли контролировать завинчивание сваи. Обратите внимание на фотографии:
После того, как вы натянули шпагат с четырёх сторон и сделали это так, чтобы размеры всех сторон сходились на пересечениях шпагата, а так же диагонали вашего прямоугольника были равны, можно приступать к бурению. Внимание!!! Это важно!!! Если вы делаете фундамент по "центрам", по краям или ещё как-то, вам необходимо делать размер шпагата больше, т.к. каждую сваю нужно вписать в угол вашей разметки, соответственно "по центрам" размер будет немного меньше, чем по "шнурке". Вы поймете, о чём я хочу сказать, когда дочитаете всё до конца или уже на собственном опыте примените на практике.
5.Бурим лунки.
Лунки бурятся любым буром - садовым, самодельным, мотобуром и.т.д., но отверстия обязательно должны быть меньшего диаметра, чем сами сваи. Это всё необходимо для того, чтобы направить сваю по нужной нам траектории, дать ей направление движения. Глубина может быть любой, но чуть короче, чем сама свая. Если же попробовать закрутить сваю без "направляющих", она будет ползать по земле вправо или влево и необходимый размер вы вряд ли поймаете. В некоторых случаях без направляющей, свая вообще не идёт в землю. Попробуйте оба варианта и убедитесь в этом сами. Сверлить лунки нужно в центре угла так, чтобы когда вы поставили сваю, свая чётко вписалась в угол, не отходя от шпагата и не передавливая его. В меру. Как показано на фотографии сверху. После того как вы пробурили первые четыре угла, можно приступать к завинчиванию.
6. Завинчиваем и выравниваем: по линиям, по горизонтальному и вертикальному уровню.
Ставим сваю в угол. Крепим к ней магнитный уровень и продеваем через неё лом. Для начала рычаги не нужны т.к. на первоначальном этапе большого усилия не требуется.
Начинаем завинчивание и следим за смещением сваи в стороны. На протяжении всего процесса свая должна быть чётко в углу, сделать это крайне сложно, она будет смещаться в сторону и уходить. Как её выравнивать мы расскажем в п. 7. А пока нам необходимо закрутить четыре сваи в четыре угла. По мере возрастания сопротивления сваи, надеваем рычаги. Крутить нужно с равномерным усилием всех участников. Неравномерное усилие на рычаги приведёт ещё к большему смещению сваи, поэтому нужно стараться. Двое крутят, один постоянно смотрит на вертикальный уровень с двух сторон и смещение сваи, сразу же поправляя в случае необходимости. Если грунт проходной, можно сразу же выставить четыре сваи по гидроуровню, это позволит в последствии контролировать все линии и выстраивать остальные сваи по данному уровню. После того, как вы завинтили первые четыре сваи, снимаем разметку и наматываем шпагат на сами сваи, ведь линии нам всё еще нужны для выстраивания остальных свай. Если сваи встали на разной высоте, то уровень можно дать через шпагат и ориентироваться в последствии по нему. Посмотрите фотографии...
Обратите внимание, все угловые сваи завинчены и выставлены по уровню, также уже на них самих намотан шпагат и тоже по уровню, но примерно на шестьдесят сантиметров ниже самих винтовых свай для того, чтобы было удобно ходить. Шпагат нам нужен для того, чтобы далее завинчивать сваи по периметру. Это делается просто. Берём арматуру и делаем поперечную разметку под следующую линию винтовых свай. Бурим лунки и вписываем в получившиеся углы боковые сваи. Внутренние пока не трогаем, крутим сваи по всему наружному периметру, затем все внутренние...
Паутина разрастается и к каждой противоположной свае мы привязываем шпагат. Впоследствии, все внутренние пересечения шпагата автоматически дают места завинчивания новых, необходимых нам винтовых свай. Остаётся только пробурить и завинтить. Ходить становиться всё сложней и нужно всегда быть начеку, чтобы не сорвать и не нарушить маячки в виде шпагата. Это конечно не очень удобно, но зато все неудобства с лихвой окупаются результатом - все сваи стоят дружно в ряд с какой стороны не посмотри. Данная методика увеличивает и время производства работ, но также позволяет контролировать смещение сваи, чего никак нельзя сделать "тупо" их завинчивая в землю, рассчитывая на свой "глаз алмаз". Только таким методом можно достигнуть максимально точных размеров и приличного результата. Однако смею вас огорчить - идеально не получится никогда. Всё равно возникают нюансы на пути к завершению работ. Посмотрите некоторые моменты завинчивания на фотографиях, после чего мы перейдём к разбору и исправлению возникающих нюансов.
7. Есть нюансы:
- что делать, если свая идёт в сторону?
Сама свая никогда не пойдёт ровно, её нужно направлять. Как только вы начали крутить, свая начнёт смещаться в силу своего винтового устройства. Выровнять сваю не сложно и приём здесь один: нужно её верх максимально наклонить в сторону смещения и закручивать определённое время в таком положении, после чего опять выровнять и посмотреть результат. Если она встала на место, продолжать закручивать ровно, если не дошла, то ещё раз наклонить и продолжать завинчивать под наклоном до тех пор, пока она не встанет на своё место. Это тоже самое, что закрутить саморез в дерево. Поэкспериментируйте. Ещё используют специальные приспособления, чтобы принудительно фиксировать сваю и не давать ей смещаться от центра, но мы рассматриваем простое завинчивание. Посмотрите, как выглядит выравнивание на фотографии...
На этой фотографии свая ушла в угол и отдавила шпагат. Для того, чтобы вернуть обратно,
мы её наклонили в ту сторону в которую она сместилась, покрутили немного, выровняли и посмотрели результат - она встала на нужное нам место, чётко в угол пересечения
шпагата. Таким образом, можно легко манипулировать передвижением винтовой сваи. Когда все центра выровнены, верхушки свай все равно не сходятся. Выровнять верх свай тоже просто: необходимо натянуть шпагат поверху свай от одной крайней до другой крайней винтовой сваи по ряду и обычным физическим воздействием двух-трёх человек раскачать её и довести до линии. В итоге получается ровно:
- что делать, если попался камень или другой предмет?
Тут возможно несколько вариантов и здесь не может быть никакой статистики, каждый случай индивидуален. Что можно сделать? 1) Попытаться пройти это место самой винтовой сваей с помощью хорошего усилия на рычаги. Со скрежетом. Иногда это помогает. Бывает так, что даже лопасти гнуться, но попробовать всё же стоит этот вариант именно в первую очередь. 2) Вывинтить сваю обратно и попытаться вынуть из лунки препятствие. Если препятствие большое, то его уже не вытащить. Что тогда? 3) Тогда, если свая не угловая и зашла более-менее прилично в землю, ну скажем так на метр... Можно оставить её на месте. Я понимаю, что она не дошла до глубины промерзания... Но представьте, если вы закрутили двадцать одну сваю и встали на последней, двадцать второй?)) Остаётся последний вариант... 4) Переместить фундамент. Это можно смело делать, если вы столкнулись с подобными препятствиями еще на первой стадии, когда вы закручиваете угловые сваи. Если угловые встали хорошо, с остальными можно форсировать. Именно поэтому угловые сваи крутятся в первую очередь.
- что делать, если свая зашла неглубоко и дальше не идёт?
Такое вполне может быть, если слой твердой глины находится возле поверхности. Можно попробовать пробурить дальше, но как показывает практика, твёрдые слои практически не бурятся, тем более если там идёт бутовая плита. Или нужна специальная техника, но она стоит дорого. Выход один. Если свая зашла меньше, чем на метр, то вы рискуете тем, что строение может попросту съехать на бок. Если больше или на метр, то можно обрезать сваи по максимально низкому уровню, тогда дом будет стоять, но опять же, винтовые сваи находятся выше глубины промерзания. Это не криминально, но скорее говорит о том, что здесь нужно было делать другой фундамент...
8. Дополнительно:
- бетонирование. Надо или не надо?
Его можно не делать потому, что винтовые сваи вполне способны без бетонирования выдержать любое деревянное строение, а любое каменное строение даже с бетонированием они не выдержат ни при каких условиях. Так что на наш взгляд это только лишние затраты. Хоть и не значительные.
- обвязка. Чем лучше делать? Или вообще не делать?
Делают из разных материалов и по-разному: брусом, многослойной доской, приваривают уголок, швеллер или вообще связывают тавровой балкой... А надо ли это делать? Говоря о том, что винтовые сваи способны выдержать только деревянные строения, мы знаем - у каждого из таких строений всегда имеется своя собственная обвязка или первый венец, который можно делать прямо на оголовники (ведь не просто так в оголовниках имеются отверстия), поэтому хорошо подумайте, прежде чем делать обвязку, ведь по сравнению с бетонированием, это не такое дешёвое удовольствие. Взять хотя бы стоимость одного швеллера или бруса 150х150?
Заключение.
В заключении можно сказать, что винтовые сваи на сегодняшний день - это хорошо зарекомендовавшая себя технология. Она уже прошла свой путь развития и становления, да и новой её никак нельзя назвать, ведь это старая военная технология, которую не так давно стали применять в промышленном строительстве, а потом и в гражданском. Помимо этого, ещё и колоссальная экономическая выгода - ведь стоимость такого фундамента в 2-2,5 раза ниже, чем того же ленточного или монолитной плиты. А практичность на порядок выше! Ну и по правде говоря, если вы собираетесь и всё же решите когда-нибудь сами завинтить такой фундамент, то мы можем вам сказать, что для этого необходим серьёзный опыт специалиста, который много работал на таких фундаментах. Поэтому лучше доверьте это дело настоящим профессионалам!
|
Специалисты рекомендуют не браться за изготовление и механическое завинчивание свай своими руками, так как эти работы несут в себе много рисков. Все же следует рассмотреть разные аспекты с одной точки зрения и, сопоставив мнения практиков и специалистов, определить, возможно ли изготовление и закручивание винтовых вручную и каким образом это будет происходить.
Факторы, определяющие надежность фундамента
Свайный фундамент чаще всего возводится на глинистых, макропористых и плавающих грунтах. Метод, предусматривающий применение свай, придает дому большую надежность. Такой фундамент имеет прочную и устойчивую на местности с нестабильным грунтом структуру. Дом на сваях иногда возводят и в тех местах, где нет дороги, по которой могла бы проехать спецтехника.
На свайном фундаменте обычно строятся прочные и легкие дома из бруса, блоков и сборных панелей. Расположение свай обусловлено целями строительства. Для частных домов чаще всего применяется метод свайного поля. Небольшое здание располагается на свайном фундаменте, испытывающем серьезные вертикальные нагрузки. Для повышения прочности сваи объединяют ростверком.
Основным правилом обеспечения надежности фундамента является правильность расчета , сделанных самостоятельно и характеристики грунта. Другими словами, рассчитывается нагрузка, которую может выдержать свая, не давая в дальнейшем осадки. Расчеты производятся исходя и веса будущего дома.
Завинчивать сваи следует так, чтобы она прошла промерзающий в зимнее время слой почвы. Песчаные и глинистые грунты способны удерживать воду. Зимой она, замерзая, будет занимать в грунте больший объем. Этот процесс называется пучением грунта, поэтому усадку дома нужно ограничивать при помощи допустимых величин, т.е. давление дома на фундамент не должно превышать расчетное сопротивление грунта, на которого действуют силы пучения. Сваю обычно заглубляют в землю на 1,5-3 м. Винтовая часть сваи должна входить в прочный слой, не содержащий грунтовые воды. Для того, чтобы рассчитать глубину вхождения нижнего конца сваи можно воспользоваться строительными нормативными документами. Например, свая диаметром 56 мм может выдерживать нагрузку до 3 тонн. Для такого типа трубы средняя нагрузка не должна быть более 5 тонн.
Коррозийный показатель свай, согласно нормативным документам, определяется 0,2 -0,5 мм в год. В некоторых документах указывается, что в не разрушенном грунте, этот показатель будет равняться 1-2 мм за 90-100 лет. При этом необходимо брать во внимание агрессивность грунта, качество стали, из которой производятся винтовые сваи и применяемые антикоррозийные составы. Основными, используемыми при расчете надежности фундамента, параметрами являются: условия грунта, особенности свай и их производства, режим залегания подземных вод, присутствие шлама (пыли мелких включений) в твердом грунте конечной точки.
Вернуться к оглавлению
Изготовление винтовых свай своими руками
Свая будет состоять из 3 частей: несущая часть сваи, собственно, сама свая — труба необходимого диаметра (от 8,6 см и более); винт, наваренный на ее острый конец, и специальный оголовок, куда будет крепиться брус или обвязка. Свая производится из металлической трубы требуемого диаметра. Если она не имеет литого наконечника, его изготавливают так: конец трубы режут на сектора на нужный размер вглубь. После этого сваривают сектора на конус и рихтуют швы.
Для изготовления винта используют отработанные металлические диски либо нарезают новые из стали толщиной 5-6 мм. Заготовку нужно зажать тисками и растянуть ее, получив винт нужного размера. Наружный диаметр зависит от типа грунта. Чем глубже планируется закручивание сваи, тем меньше должен быть винт. Затем его крепят с помощью сварки к свае и красят ее, либо покрывают антикоррозийным покрытием. На свае фиксируется оголовок, который в дальнейшем станет основанием для балки или швеллера.
Вернуться к оглавлению
Установка свайного поля
Для этого вам потребуются следующие материалы и инструменты:
- арматура для разметки;
- магнитный или лазерный строительный уровень;
- болгарка;
- рычаги;
- сварки;
- бетонная смесь;
- емкость для приготовления раствора.
Площадь для возведения фундамента размечают при помощи колышков и веревки. Для этого необходимо тщательно расчистить и выровнять участок. По его углам устанавливается арматура, по очерченному периметру. Трубы нужно завинчивать по центру, это следует учесть при разметке. Арматуру или колышки соединяют веревкой, ее необходимо натянуть так, чтобы она не провисала. По веревке будут устанавливаться остальные точки. Отсчет должен идти от места пересечения веревки. может быть разнообразным.
Арматуру нужно устанавливать с учетом близкого расположения мест бурения. Измерив получившиеся диагонали, убедитесь в том, что расстояния одинаковы. Если закручивание винтовых свай предполагает использование бура, его диаметр берется чуть большим, чем диаметр трубы. должны быть одинаковыми. Устанавливая на них магнитный уровень, проследите, чтобы угол наклона получался не более 1-2°, иначе свая уйдет от вертикали. Чем плотнее будет поле, тем надежнее будет фундамент.
Вернуться к оглавлению
Завинчивание винтовых свай вручную
На вопрос о том, нужно ли применять бур при , имеются различные мнения. В некоторых случаях, с помощью бура делают лидерные отверстия, облегчающие завинчивание. Однако они нарушают плотность грунта. При вкручивании сваи в землю, грунт вокруг нее уплотняется, так она его вытесняет. Это улучшает характеристики грунта по сравнению с рыхлым. Вероятность проникновения воды в ствол шахты уменьшается. Закручивание свай производится при помощи трубы, используемой в качестве рычага. В трубу вставляют лом и надевают с ее помощью рычаги большего диаметра. Следует знать, что это очень трудоемкий процесс, выполнять который нужно с сильными помощниками или использовать специальную технику.
Если вы все же решили сделать лидерные отверстия, они должны на пару метров короче самой сваи.
Сваи в некоторых случаях выравнивают при помощи лома или распорок. Расхождение в пару сантиметров легко устраняется применением винтового домкрата.
При использовании СВФ фундаментов неизбежно требуется закручивание винтовых свай для изготовления свайного поля. Существует несколько вариантов погружения СВС в грунт – ручной, механизированный, использование спецтехники. Выбор зависит от бюджета, наличия свободного времени у индивидуального застройщика. В первом случае используют ручную силу рабочих, во втором варианте тело сваи вращает дрель или электродвигатель через редуктор, в последнем арендуется мобильная установка или малогабаритная спецтехника.
В отличие от столбчатых оснований, сваи погружаются до пластов с достаточной несущей способностью. Поэтому рекомендуется постоянный контроль усилия затяжки после прохождения отметки промерзания. Удобнее всего контролировать крутящий момент при завинчивании руками. Приспособление для дрели (мультипликатор) имеет передаточное число 1/60, определить усилие затяжки гораздо сложнее. Поэтому ручную технологию рекомендуют профессионалы, хотя рабочим и приходится проходить по нескольку километров вокруг каждой СВС.
Ручные приспособления
Простейшее приспособление для вращения СВС – два рычага, закрепленные в верхней части тела СВС в отверстиях или приваренных хомутах. Технология имеет вид:
- бурение лидер-скважин – приямки глубиной 0,5 м, диаметром на 10 см меньше лопастей сваи;
- позиционирование – установка СВС по вертикали в направляющую лунку, зацепление рычагов;
- погружение – вращение рычагами сваи двумя специалистами, контроль вертикали (пузырьковый уровень с магнитной подошвой) третьим мастером.
Основным преимуществом метода является возможность закрутить сваю самому, сэкономив бюджет строительства. Завинчивание мускульной силой не требует дополнительных приборов для определения резко увеличившегося момента. Поэтому СВС не останется в рыхлом пласте не обладающем несущей способностью.
Электромеханические устройства с редуктором
Для погружения СВС вручную необходимы три человека – постоянно останавливаться для контроля вертикали – значит, неоправданно увеличить время строительства. В отсутствие помощников изготовить свайное поле своими руками поможет приспособление в комплекте с мощной дрелью.
Для обслуживания грузовиков промышленность выпускает мультипликаторы. Для СВС понадобятся модификации с передаточным числом 1/56 – 1/70, имеющие конструкцию:
Мультипликатор для обслуживания грузовиков.
- редуктор (мультипликатор) – планетарная передача, преобразующая быстрое вращение патрона дрели в медленное мощное кручение сваи;
- корпус с упором – на него надевается компенсирующий рычаг, обеспечивающий пространственную неподвижность устройства;
- головки – четырехгранник/шестигранник двух размеров;
- рукоятка – аналог мясорубки.
Технология работы этим инструментом следующая:
- на лежащую сваю монтируется оголовок с фланцем;
- к нему крепится адаптер (ответный фланец с четырехгранником);
- в четырехгранное отверстие адаптера вставляется редуктор;
- венчает конструкцию дрель, которую можно соединить с редуктором, зажав в патрон болт с головкой подходящего размера.
После чего СВС вручную позиционируется в лунке, на упор надевается труба, которую необходимо закрепить в земле (колышек или ранее вкрученная свая). Дрель включается в сеть, редуктор вращает конструкцию, оператору остается подправлять отклонения вертикали.
Некоторые модели мультипликаторов имеют излишне длинный рычаг на корпусе, упирающийся в оголовок при установке. В этом случае его можно срезать УШМ с оснасткой по металлу.
Отрезать примерно по красной линии.
Гайковерт стоит в пределах 2,5 – 3 тысяч рублей, может пригодиться в хозяйстве для обслуживания станков, грузовиков. Поэтому бюджет строительства несколько снижается. Усилитель крутящего момента уложен вместе с оголовками и рукояткой в полимерный чемоданчик, удобен в транспортировке.
Адаптер для свай без оголовка изготавливается в течение получаса:
- пластина приваривается к куску трубы – вставляется в сваю либо надевается сверху;
- с обратной стороны наваривается головка – входящая в комплект мультипликатора;
сбоку к трубе приваривается рукоятка – гладкая или рифленая арматура.Рукоятка необходима для переноски, установки адаптера, труба фиксируется на свае болтом через сквозное отверстие.
Другим вариантом механизации строительства СВФ являются готовые электромашины от различных производителей, например R205, обладающая характеристиками:
- привод – электродрель 2 кВт;
- обороты – 3 – 4,7 ежеминутно на первой, второй скорости, соответственно;
- момент кручения – 3,4 – 5,2 кНм на второй, первой скорости, соответственно.
Производитель улучшил конструкцию двумя рычагами, на которые надеваются трубы компенсаторов для корректировки вертикали, предотвращения прокручивания оборудования в противоположную сторону. Существует три модификации R205 весом 38 – 45 кг. Над редуктором закреплена рамная конструкция для позиционирования инструмента на свае.
Электромашина транспортируется вручную, имеет слишком большой вес для установки сваи с надетым на нее приспособлением. Поэтому застройщику понадобится помощь напарника. Опционально к машине прилагается адаптер, представляющий собой трубу с наконечником для крепления на валу редуктора. Трубная часть приспособления входит в тело сваи либо надевается на него, фиксируется от проворачивания в совмещенные отверстия воротком.
Вкручивание свай спецтехникой
На начальном этапе распространения СВС для погружения их в землю использовались исключительно крупногабаритные механизмы или автокраны с подвесными вращателями. Эти приспособления имеют мощный редуктор, но не обеспечивают вертикальное позиционирование на начальном этапе, когда лопасти еще не заглублены.
В малогабаритной спецтехнике, появившейся позже, проблема была решена «центрователем», который даже при установке на мотобур показывает минимальное отклонение вертикали. Устройство снабжено 4 поднимающими, 4 прижимными домкратами, удерживающими раму в горизонтальном положении, центрователь не позволяет СВС сместиться в сторону относительно рамы.
Наиболее востребована следующая спецтехника для погружения свай вращением:
- Торнадо – мобильная установка, перевозится в прицепе, на Газели, сборка занимает полчаса, демонтаж производится чуть быстрее, электропривод можно запитать от 5,5 кВт генератора или от 380 В сети.
- МГБ-50П – самоходная буровая установка на полноприводном шасси, работает с диаметрами в пределах 159 мм, длиной СВС в пределах 9 м (лопасть максимум 55 см)
МЗС 219 – длина сваи без наращивания 5,8 м максимум, диаметр в пределах 40 см, имеет реверс, актуальный при пробном вкручивании, заменяющем полноценные геологические изыскания, работает на грунтах IV категории промерзания. - Электросваеверты мобильного типа выпускают Krinner, Aichi, Айрон, Вихрь, Умелец.
- Агрегаты Кабестан оснащены мотоприводом, реактивными рычагами, гидровращателями. Максимальный диаметр, который могут закрутить эти машины, ограничен 219 мм.
Таким образом, аренда спецтехники экономически оправдана при изготовлении свайного поля в прибрежной зоне для нависающих над водой сооружений, при перепаде высот больше 20 градусов. Если домашний мастер имеет в арсенале мощную дрель, проще докупить двухскоростной гайковерт с подшипником за 3 – 5 тысяч рублей, смонтировать СВФ своими руками на любом ландшафте.
Вкручивание вручную является бюджетным вариантом, рекомендовано специалистами для качественного контроля усилия затяжки. Электромашина R250 комплектуется дрелью, имеет мощный редуктор, обладает неподъемным для индивидуального застройщика бюджетом. Этот вариант больше подходит для бригад, оказывающих услуги по строительству СВФ населению.
Совет! Если вам нужны подрядчики, есть очень удобный сервис по их подбору. Просто отправьте в форме ниже подробное описание работ которые нужно выполнить и к вам на почту придут предложения с ценами от строительных бригад и фирм. Вы сможете посмотреть отзывы о каждой из них и фотографии с примерами работ. Это БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает.
