Несложные инструкции, как изготовить винтовые сваи на забор своими руками

Технология поэтапного строительства

Наиболее часто в частном строительстве используются буронабивные сваи, а потому стоит остановиться на них подробнее. Устройство такого фундамента включает такие этапы:

1. Расчистка и разметка площадки. Прежде всего, участок под строительство освобождается от мусора и растительности, пни выкорчевываются. Желательно снять плодородный слой почвы, а вместо нее засыпать песчаник. Далее производится разметка в соответствии с планом. Вбиваются колья по углам, а между ними натягивается шнур, ограничивающий периметр фундамента. Ориентируясь по нему, устанавливаются колья в местах монтажа опор.
2. Бурение скважин. В зависимости от необходимой глубины привлекается специальная техника или используется ручной инструмент. Для частного дома, как правило, применяется садовый бур, мотобур или самодельные приспособления. Диаметр скважины должен быть немного меньше сваи. В процессе бурения с помощью отвеса контролируется вертикальность скважины.
3. Установка сваи. В пробуренную скважину плотно осаживается труба для сваи. Она должна располагаться строго вертикально.
4. Армирование. Каркас армировки собирается на поверхности земли. Он состоит из 4-8 вертикальных стержней и поперечных связей, закрепляемых с шагом 40-60 см. Готовый каркас опускается внутрь трубы строго по центру так, чтобы они не арматура не касалась ее стенки (на крайние стержни одеваем пластмассовые фиксаторы). Сверху обеспечивается вылет вертикальных стержней на 20-30 см.
5. Бетонирование. Используется бетон марки В12,5 или В17 (не ниже М300). Консистенция раствора должна позволять заполнить всю полость трубы. По мере заливки с помощью длинных прутьев производится уплотнение массы.
6. Устройство ростверка. Если он собирается из готовых железобетонных балок, то они устанавливаются на выведенные опоры, а их арматура сваривается с армирующими стержнями сваи. Строго контролируется горизонтальность установки с помощью строительного уровня. При самостоятельном изготовлении ленточного ростверка устанавливается деревянная опалубка. В ней монтируется армирующий пояс из стальных стержней диаметром 12-14 мм, увязанных в поперечном и вертикальном направлении с шагом 45-60 см.
7. Для дальнейшего строительства дома необходимо установить закладочные элементы. Они представляют собой металлические пластины, к которым с помощью анкеров может крепиться цокольная часть стены. Далее производится заливка бетоном марки М400 или М500. Поверхность ростверка тщательно выравнивается.

Рекомендуем: Виды и этапы строительства столбчатых фундаментов своими руками. Как рассчитать опорные столбы?

При изготовлении фундамента своими руками потребуется следующий инструмент: лопата для расчистки территории, бурильное оборудование (мотобур, садовый бур или другие специальные устройства ручного типа), лом для направления сваи, кувалда (молот) для осаживания трубы в скважину, болгарка для резки трубы и арматуры, ножовка по металлу, плоскогубцы для вязки арматуры, ножовка и молоток для монтажа опалубки, мастерок и правило для выравнивания бетонной поверхности.

Для контроля работ и проведения нужных измерений следует приготовить строительный уровень, отвес, рулетку, металлическую линейку. Желательно иметь нивелир.

Советуем почитать: Для чего нужен нивелир на строительной площадке?

Заключительные работы

После установки всех элементов свайного поля необходимо провести следующие работы:

1. Вынесите проектную отметку уровнем на каждую сваю, отметьте маркером.
2. Обведите отметку маркером по окружности тела. Для этого воспользуйтесь плотной бумагой.
3. Отрезайте лишнее угловой шлифовальной машинкой строго по отметке. Если остались неровности и заусенцы по верху — отшлифуйте.
4. Подготовьте воронку, цементный раствор или бетон на мелкой фракции щебня, залейте полости свай до уровня ниже головы на 20 сантиметров. По мере заливки уплотняйте бетон арматурой.

5. После схватывания бетона, смонтируйте оголовки и приварите к телу свай. Если проектом предусмотрена верхняя обвязка швеллером — оголовки не нужны.

   Обрезка головы до проектной отметки.

Несколько заключительных советов:

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

Что это такое?

Основание с набивными сваями представляет собой самостоятельные опорные элементы, расположенные по отношению друг к другу с определенным шагом.

Особенности устройства

Отличие свай по данной технологии заключается в способе монтажа – силовые изделия изготавливают непосредственной на стройплощадке, набивая бетоном класса не ниже В15 предварительно подготовленные шурфы.

По способу изготовления набивные сваи делятся на такие типы:

1. С неизвлекаемой оболочкой – бетон подается в обсадные трубы, которые не только служат защитой от обсыпания грунта в процессе монтажа, но и защищают сваи от разрушающего воздействия влаги и агрессивных свойств почвы.

2. Опорные элементы без оболочки – эффективны при строительстве на грунтах с небольшой влажностью. Как правило, это неглубокие сваи пирамидальной или конической формы.
3. С извлекаемой оболочкой – при закладке фундамента используют обсадные трубы с бетонным башмаком на конце, который сбивается после погружения и служит якорем. После подачи раствора инвентарные изделия извлекают из скважины.

Для выделки скважин используют методы бурения, а также взрывные или ударные технологии. Шурфы могут иметь коническую или пирамидальную форму с плоским дном или расширенной пятой.

Плюсы и минусы

Преимущества технологии устройства свайно-набивного основания:

• метод эффективен практически на всех типах грунта, кроме скальных пород;
• строительные работы не занимают много времени;
• в большинстве случаев закладку фундамента можно проводить своими руками, не арендуя спецтехнику;
• набивные опорные элементы не подвержены коррозии;
• установку можно проводить в любое время года;
• транспортировка материалов связана только с доставкой арматуры, бетона и других сыпучих материалов на площадку;
• силовая конструкция обладает достаточной прочностью и износостойкостью, чтобы прослужить до 100 лет;
• технология устройства опор не требует большого объема земляных работ.

Помимо очевидных преимуществ свайного фундамента, набивной способ отличается такими недостатками:

• невозможность контроля качества набивки;
• подверженность горизонтальным силам в грунте;
• сложность инженерных расчетов;
• значительная часть работ проводится с применением ручного труда.

Область применения

фундамент подходит для строительства:

• одноэтажных и двухэтажных жилых домов,
• хозяйственных построек,
• пристроек к зданиям,
• гаражей,
• бань,
• заборов и других конструкций.

Когда планируется возведение тяжеловесных сооружений, изготавливают набивные опоры с не извлекаемой оболочкой и ростверком.

Фундамент подходит для строительства в таких геологических условиях:

1. Под опорной площадью фундамента заложены слабые почвы с несущей способностью менее 1,5 кг/см2.
2. Точка промерзания может находиться глубже 2-х метров от поверхности земли.
3. Подземные источники расположены близко к силовой конструкции.
4. Участок плотно застроен сооружениями различного назначения и нет возможности организовать подъезд спецтехники.

Основное назначение и виды свайных фундаментов.

Свайный фундамент используется при строительстве промышленных и жилых объектов; его можно использовать при строительстве многоэтажных домов даже на мягких грунтах.

Такой фундамент позволяет значительно сократить процесс обустройства подвальных помещений или полностью исключить эти строительные работы из сметы затрат.

Основные причины возведения свайного фундамента следующие:

• Слабый верхний слой почвы. Такие почвы могут содержать перегной, примеси торфа, песок, глину.
• Наличие большого количества воды в почве делает ее зыбучим песком.Такие природные условия создают необходимость переноса нагрузки конструкции на более плотные и глубокие почвы; устройство свайного фундамента с ростверком, повышенная плотность почвы.
• Используя свайный фундамент, можно сократить объем земельных работ. Также снизятся затраты на подготовку: рытье котлована, аренда грузовика, вывозка выкопанного грунта, засыпка, покупка бетона и многое другое.

Свайный фундамент бывает нескольких разновидностей:

Cвайно-ростверковый, свайно-винтовой, свайно-ленточный. У каждого типа есть достоинства и недостатки, мы рассмотрим их подробнее.

Зависимость размера оголовка от диаметра опоры

Типовой размер винтовой части свай имеет ширину и высоту, равные 25 см. Как правило, для оголовков используют высокопрочную сталь (09Г2С, 3СП5 и другие марки). При этом толщина конструктивного элемента должна составлять не меньше 4 мм. Зависимость между основными параметрами лопасти отражена в таблице:

Параметры винтовой части сваи, мм
D внутренний	D внешний	шаг гибки лопасти
57	200	3
89	250	4
108	300	5
133	350	6

Внутренний диаметр оголовка должен соответствовать размеру сечения сваи. Для различных нужд используют определенные типы оголовков, которые отличаются раскроем конуса. Для сложных грунтов используют сваи с усиленными удлиненными лопастями.

Конструктивные особенности

Сваи имеют свои неоспоримые преимущества — надёжность, технологичность и долговечность. Можно отметить и простоту установки этой конструкции, чего нет в таких видах фундаментов, как ленточный и столбчатый. Для их установки требуются большие трудозатраты. Необходимо вырыть яму, установить опалубку. Зачастую это делается в несколько этапов.

Установка свай для забора не требует больших вложений, закупки песка, гравия, цемента, установки опалубки и больших временных затрат. К тому же заборы, установленные таким образом, считаются самыми надёжными на сегодняшний день.

Как можно понять из самого названия, сваи — это пустотелые трубы с резьбой на одном конце. Зачастую в целях лучшего укрепления в грунте, вместо резьбы, установлены лопасти. Но иногда сваи делают комбинированными: с лопастями и резьбой.

Винтовые сваи вкручиваются непосредственно в грунт за счёт резьбы на одном из их концов

Для разных типов почв используются также разные сваи:

• для песчаных грунтов подойдёт конструкция с закрытым наконечником;
• для большинства почв (кроме песчаных и торфяных) используют открытый наконечник;
• для каменистых пород — резьба с двумя лопастями.

Стоит отметить, что сваренные сваи нельзя использовать для возведения фундамента дома, так как они не имеют достаточной прочности. Лучше в этом случае использовать литые конструкции.

Стоимость таких деталей фундамента может существенно отличаться в зависимости от размеров. К примеру, 89 мм свая может стоить в два раза дороже, чем 57 мм

Чем больше толщина металлической сваи, тем она дороже

Конструкции с двойными лопастями для установки на обычных грунтах покупать не рекомендуется. Их цена значительно выше, и их монтаж на «лёгких» почвах неоправдан.

Самостоятельный монтаж тоже имеет важную роль. Если иметь соответствующий опыт (возможно, небольшой), то экономия средств на постройку забора может быть до 50% от общего бюджета постройки.

Как показывает практика, заплатить за установку опоры строительной фирме необходимо приблизительно столько же, сколько и стоит один элемент. Дополнительно необходимо заплатить за исследование грунта в вашей местности. Серьёзные фирмы без анализа почвы к работам не приступят. При самостоятельной установке за это платить не придётся.

Самостоятельное изготовление

Схема строповки сваи

Для легких грунтов, сваи до 4-6 м длиной не сложно изготовить и самостоятельно, без сложных подсчетов их параметров. Для забора или небольшого строения такого изделия будет достаточно.

Для примера, возьмем сваю с однооборотным винтом, целиком приваренным к трубе. Ствол можно изготовить из любого доступного материала от 80 мм диаметром. Для изготовления винта используют сталь толщиной не менее 4 мм.

Линия его реза должна равномерно проходить от наружного к внутреннему диаметру. В этом случае, получается выпуклая режущая кромка, которая будет легче погружаться в почву. Затачивать режущую кромку лучше на обычный клин.

При растягивании винта, его внутренний диаметр станет меньше.

Для сборки сваи необходимо 2 человека, работы выполняют в таком порядке:

1. Для винта подготавливают выкройку, и вырезают заготовки.
2. Их свободно надевают на стержень сваи.
3. Болгаркой на подготовленной стальной трубе с учетом ее диаметра прорезают 3-6 фестонов.
4. Сводят их ударами в конус и сваривают вместе.
5. К получившемуся таким образом наконечнику, подбивают заготовку будущего винта и крепят сварочным аппаратом с помощью прихваток внутреннюю часть режущей кромки.
6. Вытягивают винт с помощью прута или монтировки в спираль, при этом, шаг винта немного изменится, но это не критично.
7. Прихватывают в таком положении внутренний край.
8. Окончательно проваривают все места соединений.

Количество материала и монтаж

Варианты установки свай винтового фундамента

Диаметр, толщина трубы и количество опор для здания, определяют, учитывая характеристики грунта, массу конструкции при допустимой нагрузке на сваи.

Для каждого здания эти параметры индивидуальны, готовых рецептов не существует. Необходимо добавить, что проектируются фундаменты на винтовых сваях как отдельные опоры, ленты или как несколько ввинченные вместе изделия, к примеру, для установки колонн — здесь вкручиваются сваи из одной точки, только под разным углом и в разном направлении, для тяжелых зданий создаются особые свайные поля.

Установка таких изделий может быть ручной и механической. Вручную устанавливают сваи, если въезд на участок невозможен или при небольшом количестве свай. Если размер лопасти сваи более 250 мм, то предварительно нужно вырыть небольшой приямок до 0.5 м, что упростит закручивание опор.

Устанавливают сваи с помощью простейших инструментов: металлический рычаг большой длины или лом, на который насаживают длинные трубы. Во время ввинчивания опор необходимо проверять их вертикальность.

При установке свай с помощью бурильных агрегатов, можно использовать изделия, длина которых зависит только от размера стрелы установки. При этом, есть только одна сложность — достать до верхнего конца длинной сваи, и закрепить ее на наконечнике стрелы.

Скорость устройства поля из свай с помощью механизмов конечно выше чем при ручной работе, но затраты на аренду техники нередко станут причиной отказа от ее использования при постройке частных домов.

Подрезка свай

Твердый слой почвы, в котором должны держаться лопасти опор, никогда не находится на одном уровне. Естественно, и сваи, вкрученные до него, также на одном уровне располагаться не могут. По этой причине, хвостовики качественно установленных свай будут находиться на разном уровне и их необходимо подрезать на одной высоте.

Для подрезки концов опор есть еще одна — отверстие хвостовика имеет диаметр 35-50 мм. Это ослабляет всю конструкцию, и при вкручивании, его края слегка деформируются (а сам хвостовик скручивается).

Если представители организации, делающей вам свайный фундамент, не желают подрезать хвостовики, сразу отказывайтесь от их работы.

Трубы свай необходимо заполнить бетоном для того, чтобы защитить ее внутреннюю часть от воздуха и воды, и как результат, снизить возможность появления коррозии. Для этого, применяют пескобетон М300 в виде жидкой кашицы.

Создание ростверка

Ростверк на винтовых сваях” width=”300″ height=”200″ />Это элемент конструкции дома, необходимый для распределения нагрузки от массы дома на сваи.

Чаще всего, используют висячие ростверки, которые бывают:

1. Бетонные.
2. Металлические.
3. Деревянные.

Ростверк из бетона хорошо подходит при постройке зданий из дерева с небольшой массой на неровном участке или при постройке домов из блоков или кирпича.

При создании ростверка из металла, вершины свай связывают вместе двутавровой балкой или швеллером. Чем больше промежутки между сваями, тем шире используют балки. Все части соединяют болтами или сваривают.

Забивные сваи: длина и материал

Изготавливают сваи их различных материалов:

Железобетонные сваи – самый распространенный вид свай.

Стальные сваи – как правило, винтовые.

Бетонные сваи

Деревянные – многие свайные сооружения в Санкт-Петербурге еще со времен Петра до сих пор стоят на деревянных сваях.

Грунтовые и комбинированные сваи встречаются редко.

Сваи, погружаемые забивным способом, как правило, не превышают 16 метров

Забивные сваи, длина которых больше – чаще всего погружаются с использованием комплексных методов и в большинстве случаев – составные.Внимание! Определить, сваи какой длины, вида и материала наиболее целесообразно применять на данном участке может только специалист-проектировщик

Как подготовиться к работе?

Закладка фундамента – ответственный процесс, поскольку от выбора материала и качества монтажа зависит надежность и долговечность проектной конструкции.

С чего начать?

Но, чтобы сэкономить, можно использовать справочную информацию и самостоятельно провести исследование грунта и глубины подземных источников на участке.

Что нужно знать перед проектированием?

Для расчетов железобетонного свайно-ленточного фундамента необходимо знать:

• тип грунта;
• степень пучения почвы;
• точку промерзания;
• залегание поземных источников;
• несущую способность грунта;
• перепады высот на участке;
• климатические условия для региона (количество осадков).

Перед расчетами фундамента необходимо подобрать количество свай. Как правило, опоры устанавливают по углам здания и в местах, где будут пересекаться простенки в доме по проекту.

Приблизительное расстояние между опорами 1,5–3 м. Площадь сечения свай выбирается экспериментальным путем, исходя из несущей способности грунта.

Для выбора параметров рекомендуется воспользоваться справочными данными:

Диаметр буронабивных свай, см	100	150	200	250	300
Площадь основания, см2	79	177	314	490	707
Тип грунта	Несущая способность
Песок крупной фракции	325	701	1350	2050	2350
Песок средней фракции	235	530	942	1472	2120
Мелкий песок, перенасыщенный влагой	197	530	748	1226	1775
Твердая глина	353	795	1413	2208	3180
Пластичная глина	197	353	628	980	1413
Крупнообломочные породы	432	1315	2168	3238	5650

Расчет опор и ростверка

Чтобы заложить надежный фундамент, необходимо провести ряд обязательных предварительных расчетов:

1. Определить суммарные нагрузки с учетом веса стен, перекрытий, кровли, снежного настила и т.п.
2. Найти необходимую опорную площадь, зная вес конструкции и коэффициент надежности. Формула для расчета: S опоры = (М * 1,4)/Н, где:
   • М – суммарная масса сооружения (из п.1),
   • Н – несущая способность грунта (справочная информация),
   • 1,4 – коэффициент надежности.
3. Рассчитать суммарную площадь сечения свай, учитывая их количество.
4. Сравнить результаты вычислений п. 2 и 3.

Если площадь сечения свай больше опорной площади, то выбранные параметры подходят, если меньше – необходимо увеличить площадь опор. Иногда целесообразно увеличить количество столбов (алгоритм расчета не поменяется).

Длину опор выбирают с учетом глубины промерзания грунта. Как правило, железобетонная конструкция должна упираться в твердый несущий слой. Для большинства российских регионов точка промерзания находится на глубине 1,5 м. К этому значению необходимо не забыть добавить высоту цоколя.

Ширина ростверка выбирается таким образом, чтобы это значение превосходило или было равным толщены цоколя или несущих стен.

Необходимые инструменты и материалы

Для строительства свайно-ростверкового фундамента понадобятся такие инструменты и материалы:

• ручной бур или электрическая установка для устройства шурфов;
• смесь для бетонного раствора: песок, щебень, цемент, вода;
• щебень средней фракции для устройства дренажной подушки под ростверк;
• бентонитовый раствор для обмазки стенок скважины;
• листы рубероида для гидроизоляции свай;
• листовой гидроизоляционный материал для ростверка;
• пенополиуретановый утеплитель;
• металлическая арматура для армирования верхней и нижней части фундамента;
• доски, брусья, гвозди и шурупы для изготовления опалубки;
• колышки, лески для разметки участка.

Какие разновидности бывают по способу погружения?

Сваи – силовые элементы фундамента, воспринимающие давление от конструкции и передающие его на несущий пласт, который может находиться на значительной глубине (до 30 м). Как правило, выше несущего пласта расположены нестабильные, слабые и перенасыщенные влагой слои почвы.

Эта особенность позволяет возводить дома и другие сооружения не только на твердой почве, но также на заболоченных местах и на открытой воде. Сваи могут быть погружены строго в вертикальном положении или под проектным углом.

Свайным фундамент называют группу опор, объединенных между собой ростверком – специальной конструкцией, которая удерживает основание дома и отвечает за равномерное распределение веса по всем подземным силовым элементам.

Забивные

По материалу изготовления силовые элементы делятся на типы:

• железобетонные;
• металлические;
• деревянные.

Для строительства тяжеловесных и многоэтажных зданий используют железобетонные столбы, легковесных домов в один или два этажа – металлические и деревянные.

В большинстве случаев забивные опоры имеют квадратное сечение со стороной от 150 до 500 мм.

Длина изделий редко превышает 25 м. Нижней конца столба заострен или имеет пирамидоидальную форму, благодаря чему легче преодолевает сопротивление грунта. Удары дизель-молота забивная опора воспринимает верхней торцевой частью, усиленной оголовком. Погружение в грунт ведут до тех пор, пока нижний конец не упрется в плотную породу до предела.

Преимущества изделий:

• значительная грузоподъемность;
• продолжительный срок службы;
• отсутствие необходимости подготавливать скважины.

Минусы технологии: недостаточная надежность при строительстве на просадочных грунтах и неравномерная осадка в местах, где почва характеризуется различной плотностью.

Буроопускные

Согласно буроопускной технологии, силовые элементы погружаются в заранее подготовленные шурфы, при этом диаметр скважин должен превышать размер сечения опор на 5–10 см. После погружения пространство между грунтом и землей заполняют связующим раствором, который после застывания увеличивает прочность конструкции.

Метод применяют при строительстве на твердомерзлой и пластично-мерзлой почве. Фундаментные работы ведутся при температуре окружающей среды не ниже 0,5оС.

Свайно-винтовые

Лопасти в процессе погружения дополнительно уплотняют почву, повышая несущую способность основания.

По материалу изготовления винтовые сваи делятся на железобетонные и стальные конструкции. Первый тип опор отличается повышенной несущей способностью, поэтому применяется при строительстве кирпичных и других тяжеловесных сооружений.

Металлические винтовые сваи изготавливают из стальных труб с диаметром сечения от 57 мм. Для строительства жилых домов (каркасно-щитовых, деревянных, из пенобетона) подходят стержни диаметром 108 мм и размахом лопасти 250–350 мм.

Буронабивные

Буронабивная методика применяется для строительства тяжелых сооружений на грунтах, которые характеризуются слабой несущей способностью. Силовые элементы создаются непосредственно на рабочей площадке.

В заранее подготовленной скважине устраивают утрамбованную песчаную подушку. Затем в шурф помещают обсадную трубу, армирующий каркас и заливают конструкцию бетоном. Буронабивная технология считается самой сложной, поскольку достоверно рассчитать грузоподъемность такого основания практически невозможно. При этом фундаментные работы можно провести самому без использования спецтехники.

Комбинированные

Данный тип свай относится к специальным конструкциям, поскольку сочетает сразу несколько технологий, чтобы удовлетворить исходным инженерно-геологическим условиям.

Например, когда несущий пласт находится предельно глубоко, то комбинируют забивную и буронабивную методики.

Монтаж выглядит следующим образом:

1. Вначале способом лидерного бурения в грунте устраивают шурф, куда помещают обсадную трубу.
2. Затем дизель-молотом забивают железобетонную опору.
3. Когда конец изделия упрется в плотный грунт, сверху закладывают монолитную конструкцию путем армирования и бетонирования скважины.