Взаимосвязь размеров и несущей способности сваи
В зависимости от типа конструкции сваи выбираются по параметру нагрузки:
- Для малонагруженных конструкций. Сюда подойдут однолопастные (диаметр лопасти до 500 мм, толщина лопасти до 6 мм, толщина стенки ствола до 4,5 мм) и многолопастные (диаметр лопасти до 300 мм, толщина лопасти до 5 мм, толщина стенки ствола до 3,5 мм). Оба типа могут применяться в ИЖС и для небольших промышленных объектов, где позволяет нагрузка.
- Для конструкций с большой нагрузкой. Однолопастные подойдут при условии диаметра лопасти от 400 мм, толщины лопасти от 6 мм, толщины стенки ствола от 4,5 мм; многолопастные с диаметром лопасти от 300 мм, толщиной лопасти от 5 мм, толщиной стенки ствола от 3,5 мм. Используются при возведении больших зданий в один или несколько этажей, крупных промышленных объектов.
Как выбрать винтовые сваи для разных типов домов
Ниже разберем выбор опор в зависимости от материала, конструкции строений.
Из бруса
В загородном строительстве для деревянных домов чаще всего применяются СВЛ-89 или СВЛ-108. Длина подбирается с учетом типа грунта, уровня его промерзания. Учитывается, есть ли перепады высот на участке.
Если в планах сделать к дому пристройку в виде террасы или бани, то допустимо комбинировать сваи разного размера.
Каркасная технология
Для домов, в основе которых лежит сборка каркаса и дальнейшая обшивка пиломатериалами, также отлично подойдут сваи диаметром 108 мм. Их несущая способность находится в диапазоне от 5000 до 9000 кг.
Фото: строительство дома на склоне
Установка опор выполняется механическим способом, с привлечением спецтехники.
Способы монтажа
Используется глухая и открытая посадка на торец стержня. Первый вариант обозначает полное закрытие верха шпунта, как крышкой. Перед приваркой такого окончания свая обрезается в уровень и внутрь укладывается цементно-песчаная смесь.
Открытая посадка означает, что в центре оголовка есть отверстие для прохода внутрь стержня. Это полезно, если свая привозится с уже установленным окончанием на заводе. Другим вариантом может быть прокладка коммуникаций в теле сваи. Открытое отверстие принимает внутрь осадки, поэтому такой оголовок накрывается ответной деталью или герметизируется водоотталкивающими составами, например, смолой или битумом.
Молотом
Отбойник откалывает частички бетона с верхней поверхности сваи, которая признается лишней путем замеров. Процесс трудоемкий, выполняется длительное время, поэтому за рабочий день бригада из трех человек срубает головки 15 опор.
На шпунте отмечается (прочерчивается) линия разметки, по которой следует укоротить опорный элемент. Молотом постепенно отделяются небольшие части до достижения требуемой отметки. Иногда используется механический молот, например, дизельное устройство. Молот методично сбрасывается на поверхность, а подъем происходит за счет отдачи. Гидромолот действует точнее, т.к. отдачи и сбрасывания не происходит.
Гидравлическими ножницами
Гидравлические ножницы Универсальное оборудование позволяет делать работу качественнее и выравнивать поверхность. Резцы на поршнях синхронно разрушают и убирают лишние куски свайной верхушки. Ножницы ставятся на разную технику подходящую мощности, имеющую гидравлическую подачу. Переустановка на экскаватор или трактор делается для снижения стоимости эксплуатации гидравлических ножниц.
Торцы опоры срезаются с помощью дисковых пил, станочных фрез, ручных устройств. Трудозатраты при таком экономичном методе небольшие, работа идет быстрее. Выбирается правильный диаметр фрезы и устанавливается оптимальный рабочий режим.
Устройство наголовника для сваи
Наголовник для сваи — это цельнолитой объект, который изготавливается под определённые типоразмеры различных видов свай. Литейщики нашего предприятия все наголовники отливают из стали Л25, которая соответствует ГОСТу №977-88. Это высокопрочная сталь, которую будет трудно вывести из строя. Стальные копровые бабы АО «Кубаньжелдормаш» это качество и отличные инвестиции для строительных компаний, которые хотят закупать качественные запасные части и расходные детали для дизель-молотов. Также допускается применение другого материала по согласованию с заказчиком.
Наголовник представляет собой что-то вроде шлема, который надевается на головку сваи, поэтому в нём имеется соответствующее определённому типоразмеру отверстие. Внутри этого отверстия есть пластиковая или деревянная прокладка, которая служит дополнительным амортизатором, а заодно и распространяет силу удара по всей площади головки. Мы используем пластиковые прокладки, потому как они более долговечны, а в перспективе и дешевле.
Все работы по отливке наголовников происходят в наших цехах, мы не закупаем каких-либо деталей или запчастей у сторонних компаний. Мы полностью контролируем процесс изготовления, поэтому можем поручиться за качество своей продукции. Стальные свайные наконечники превосходят по качеству и прочности сварно-литые аналоги, поэтому наша продукция востребована практически на всех больших стройках в России, Украине, Беларуси, Туркменистане, Казахстане и так далее.
Определение несущей способности винтовой сваи опытным путём
Помимо теоретического обоснования (расчёта нагрузки для винтовых свай) несущей способности ВС, проводят испытание винтовых стоек. Тестирование определяет возможности винтовой опоры выдерживать проектную нагрузку. Программа испытания состоит в следующем:
- ВС погружают в грунтовое основание на расчётную глубину;
- на оголовок приваривают площадку из металлического листа;
- на площадку помещают груз определённого веса;
- стойку выдерживают в течение нескольких дней, ведя наблюдение за осадкой опоры;
- предельная нагрузка, которая не будет давать осадку опоры, определяет несущую способность ВС.
Особенности монтажа оголовков
Срубка оголовков свай
На фото — специальное оборудования для срубки оголовка железобетонной сваи
Срубку оголовков выполняют после забивки или запресовки свай. Удаляют участок ж/б опоры, который возвышается над уровнем горизонтали ростверка.
Размер участка, который подлежит удалению, размечают маркером на стержне сваи. Определяют положение маркера с помощью уровня (гидравлического или лазерного) по контрольной опоре.
Стандартное оборудование, применяемое для срубки свай, ─ гидравлические ножницы и отбойный молоток. Ручной отбойный молоток ─ вариант бюджетный, благодаря невысокой его стоимости. Гидравлические ножницы имеют более высокие показатели и качества среза, и скорости срубки, но их стоимость ─ десятки тысяч рублей.
Алгоритм срубки отбойным молотком:
- На сваях намечают линию среза.
- С помощью молотка проделывают борозду вокруг опоры по намеченной линии.
- Вертикальными взмахами отказывают от опоры куски бетона, оставляя только армирующий каркас.
- На последнем этапе арматуру можно срезать или соединить с армирующим каркасом ростверка.
Производительность при такой технологии ─ в среднем 12-15 опор в смену. Трудно прогнозировать и качество работы, так как грубый инструмент способен разрушить и часть опоры под линией среза.
Гидравлические ножницы работают проще: насадка в виде кольца надевается на опору, ориентируясь на линию среза. Потом режущая кромка ножниц практически откусывает бетонную часть опоры, не задевая арматуры. Вся операция занимает до 10 минут. Качество линии среза несравнимо с результатом работы молотка.
Оголовки свай: назначение и размеры
Население планеты растет в геометрической прогрессии с каждым годом. Все актуальней становится жилищный вопрос для сотен семей, желающих иметь дом или квартиру необходимого размера и, главное, в «приличном» месте.
Для городов-миллионников — этот вопрос самый горящий. Ведь удобных для застройки территорий все меньше, а квартир требуется все больше. Многие застройщики начали использовать все доступные участки, вне зависимости от геологических особенностей.
Так, городские власти с готовностью отдают под новострой болотистые земли, участки с подземными водами и т. д. Для того чтобы дома были построены не только быстро, но и качественно, застройщики часто используют для таких случаев сваи.
Что такое сваи?
Сваи – это опоры, изготовленные из различных материалов: металл, бетон, железобетонная конструкция, каркас, грунт или шпунт. Их используют, чтобы строение имело более устойчивый, менее подверженный грунтовым водам и коррозии фундамент.
В зависимости от структурных особенностей грунта, на котором производится заливка основы, застройщик может использовать разные способы установки таких опор. Главным критерием является вес всей конструкции здания, а также плотность земли, на которой его будут строить.
Для этого могут использовать копер, дизель-молот, вибропогружатель, гидравлический молот и сваевдавливающую машину. В особых случаях, когда возможны попадания каменистых слоев, используют бур.
Технология приваривания оголовка
Для приваривания наголовника необходимо провести подготовительные работы. Они заключаются в удалении защитного покрытия с винтовой сваи в месте сварки. Для этого применяют болгарку со специальной насадкой либо щётку по металлу. После этого проверяется строительным уровнем качество среза и при необходимости выполняется корректировка.
Крепление оголовка производится с помощью сварки
Сварка производится с применением электродов с размером сечения 3 мм. Величина тока должна быть в пределах 95-100 А. Выставляется наголовник в вертикальное положение, а затем по диаметру опоры формируется три точки сварки, которые позволяют временно закрепить конструкцию. После этого формируется сварной шов вдоль разметки.
Сварной шов следует выполнять так, чтобы оставался не заваренным отрезок длиной 1-2 см. Такое решение позволит обеспечить вентиляцию внутренней части опоры с целью предотвращения образования в ней конденсата.
Метод с применением режущих фрез
Срубка оголовков свай может выполняться одним из следующих способов:
- ручным, с применением портативных инструментов;
- автоматическим режущими фрезами;
- специализированным гидравлическим оборудованием.
Ручной метод
Обрезка оголовков вручную производится с помощью пилы или резака
Обработать оголовки свай ручным способом достаточно сложно и трудозатратно. Поэтому данный способ неприменим при строительстве ответственных сооружений, но вполне оправдан при возведении ограждений, малоэтажных зданий и подсобных построек. Он отличается дешевизной и отсутствием необходимости привлечения специалистов со спецоборудованием.
Для ручной срубки винтовых свай применяют гидравлические ножницы. Процесс отличается простотой и не требует наличия квалификации рабочих. Его суть заключается в следующем:
- На сваю одевается и фиксируется специальная насадка в форме кольца на линию среза.
- Ножницами отрезается лишняя часть опоры вдоль насадки.
Вся процедура срезания займёт не более 15 минут, в зависимости от диаметра сваи. Однако качество среза при этом не будет идеальным и потребуется дополнительная обработка.
Процесс обрезки сваи фрезой может производиться как вручную, так и автоматически
Оборудование для срезки оголовков при помощи фрез применяется для любых типов свай, выполненных из любого материала. Это позволит на одной стройплощадке возводить различные объекты благодаря универсальности инструмента.
Срезка может производиться в ручном или автоматическом режиме, что позволяет профессионалу выполнить работу максимально точно и качественно. Основная сложность метода заключается в правильном выборе подходящего резца и его позиционировании относительно винтовой сваи.
Меньший диаметр фрезы не позволит выполнить качественный разрез. Поэтому рекомендуется использовать фрезу с диаметром, равным толщине стенок, и грамотно выбирать режимы работы инструмента.
Последовательность действий следующая:
- Проводится разметка свай.
- Подбирается резец под конкретные условия работы.
- Настраивается инструмент на необходимое количество оборотов.
- Производится срезание по кольцу либо к центру сваи.
- Через определённые промежутки времени делается пауза для остывания кромки фрезы.
Если применять инструменты с водяным охлаждением фрезы, то можно существенно повысить производительность труда за счёт отсутствия необходимости периодических остановок.
Посмотрите видео, как производится обрезка сваи с помощью резца.
В отличие от предыдущих двух методов, способ с использованием гидравлического оборудования выгодно отличается не только универсальностью применения, а и высокой точностью срубки винтовых свай.
Навесное оборудование может быть легко смонтировано на любую технику с гидравлическим приводом достаточной мощности, например, экскаватор или трактор. Это позволяет существенно экономить финансы на аренде дополнительной техники, а также не загромождать место на стройплощадке.
Использование срезки с помощью фрез подходит абсолютно для любых типов свай. Вся процедура будет выполнена точно и качественно, так как может производиться и в автоматическом, и в ручном режиме.
Срубку оголовков выполняют после забивки или запресовки свай
Главное – правильно выбрать резец , учитывая свойства и размеры сваи. Если выбор будет неправильным,то режущую часть можно повредить из-за перегрева. Стоит подбирать фрезу с таким же диаметром, как толщина стенок и правильно установить режимы работы инструмента.
Для качественного результата работы придерживайтесь определенной последовательности:
- Сделайте разметку свай;
- Правильно выберите резец;
- Выставьте нужное количество оборотов;
- Срезайте либо по центру сваи, либо по кольцу;
- Давайте остынуть фрезе, чтобы избежать перегревания.
- Технология приваривания оголовка
Технология приваривания оголовка очень проста — нужно выделить напильником край оголовка, провести зачистку болгаркой с корд щеткой по линии в 2-3 см.
Сварка производится по такой схеме:
- Установка оголовка на сваю, контролируя правильное положение;
- Припаивание точечной сваркой в нескольких местах;
- Полное приваривание элемента;
- Уборка шлака и покрытие краской;
- Сохранение места для вентиляции в 1-2 см;
- Применение универсальных электродов и сварочного тока в 100 А.
Особенности оголовков
Назначение
Оголовок – это опорная часть в конструкции сваи. После того как все стержни установлены, на них нужно установить горизонтальную обвязку. Стержни представляют собой трубы, как на них положить основание? Как раз для этого и нужны оголовки, которые надевают на трубу стрежня.
Данная конструкция представляет собой лист металла прямоугольной формы, к которому приварена труба с рёбрами жесткости. Данная труба по диаметру должна быть больше чем свая, чтобы свободно на неё надеваться. Пластина по периметру имеет отверстия для крепления. После устройства, на эти элементы монтируется ростверк.
Ростверк может быть по типу залегания:
- Заглублённый.
- Не заглублённый.
- Подвешенный.
По виду применяемых материалов:
- Деревянный.
- Из металлических профилей.
- Железобетонный.
Главным предназначение оголовка – равномерное распределение нагрузки от строения на сваи.
Типы
По типу оголовки выпускаются:
- С круглым сечением.
- Прямоугольного сечения.
- Многоугольные.
- В виде тавра.
По форме бывают:
- П-образные.
- Т-образные.
По способу монтажа:
Сварные. Оголовки привариваются к телу сваи. Сначала происходит соединение на три или четыре точки, а потом по окружности
Важной особенностью является то, что сварочный шов не замыкается, остаётся зазор, примерно тридцать миллиметров.
Болтовые. Крепление происходит посредством болтового соединения
Метизы для крепления лучше применять с оцинкованным покрытием.
По прочностным характеристикам:
- Стандартные.
- Усиленные.
Выбор данного изделия зависит от конкретных условий строительства, приобретать их необходимо с учётом проектной нагрузки.
Основные факторы, влияющие на выбор данной конструкции:
- Тип и материал ростверка.
- Виды применённых свай.
- Конструкция здания.
Размеры оголовка
Если вы решили возводить баню, дом, постройки хозяйственного назначения, дачи, то самым лучшим вариантам остается фундамент на сваях. Благодаря такому устройству удается сделать все максимально удобным и комфортным. Поим этого, строительство может происходить на любой местности, даже если она содержит перепады высоты или заглубление в почву.
На схеме — устройство и размеры винтовых свай
Такой параметр, как размер оголовка для винтовой опоры может принимать различные значения. Зависит он от диаметра изделия. Чаще всего люди приобретают опоры, диаметр которых 108 мм, а оголовок принимает такой размер 200х200, а толщина его 4 мм. Стоит такое изделие 350-380 рублей.
Таблица 1 – Зависимость размеров оголовка от диаметра сваи
В течение 10 лет основание на винтовых опорых пользуется таким широким спросом. Причина такой востребованности связана с большим количеством преимуществ, к которым можно отнести следующее: прочность, долговечность и надежность. Сегодня производятся сваи самых различных размеров, с разными диаметрами и разнообразным предназначением. Рассмотрим самые основные размеры винтовых свай.
Диаметр 57 мм
Для этого варианта характерна несущая способность в 800 кг. Для такого изделия не страшна представленная нагрузка, даже при условии, что процесс монтажа осуществляется на пучинистом грунте. Применять такой фундамент разрешено на переувлажненном грунте и на почве, имеющей неровную поверхность.
Используют такой вариант опор при монтаже оградительных конструкций и строительстве не слишком тяжелых построек хозяйственного назначения. Сюда можно отнести беседки и гаражи. Процесс установки винтовых свай с диаметром 57мм может вестись самостоятельно вручную. По причине своей малой габаритности монтажные работы не занимают много времени.
Каковы минусы винтовых свай можно узнать из данной статьи.
К достоинствам такого типа можно отнести длительный срок эксплуатации. Они способны прослужить вам в течение 90 лет. Достигается это преимущество по причине неуязвимости к отрицательным воздействиям климата, надежности и прочности.
Диаметр 89 мм
Для такого изделия несущая способность может составлять 1,4 тонны. Сфера использования винтовых свай такого типа – это строительство домов и зданий в заболоченных участках и на торфяной местности. Достигается это благодаря прекрасным способностям выдерживать высокие нагрузки.
Применять такой вариант разрешено при строительстве гаражей, оградительных конструкций. Также люди активно начинали использовать винтовые опоры с диаметром 89 мм при строительстве дач и бань.
О том какое время сохнет фундамент из бетона можно узнать из данной статьи.
Еще они могут быть задействованы при возведении пирсов, речных причалов. Процесс установки ведется с использованием специальной техники. Конечно, проводить такие мероприятия можно и вручную, только при условии, что вы обладаете необходимыми навыками.
Какова толщина фундамента должна быть для двухэтажного дома можно узнать из данной статьи.
Диаметр 108 мм
Для таких изделий несущая способность достигает 3,5 тонны. Задействую их при возведении каркасно-щитовых домов или при строительстве бревенчатых зданий и домов из бруса. Еще применять такой тип свай могут в процессе установки ангаров и тяжелых заборов. Процесс монтажа осуществляется только механическим способом и при помощи специального оснащения.
О том какой марки бетон нужен для ленточного фундамента можно узнать из данной статьи.
Диаметр 133 мм
У этих изделий несущая способность может достигать до 6 тонн. Применяют их на любой местности при возведении крупных зданий с использованием газобетонных блоков или кирпича, при строительстве монолитных конструкций.
Процесс установки предполагает использование специальных знаний и навыков, а также не обойтись без специального оснащения. К достоинствам этого изделия можно отнести:
- экономичность;
- отличная надежность;
- длительный срок эксплуатации;
- всесезонность и особая прочность, благодаря которой монтажные работы могут происходить при любых климатических условиях.
О том какая марка бетона нужна для фундамента дома можно прочесть из статьи.
Что касается этого параметра, то его определяют с учетом диаметра изделия. На основании этого длина свай может принимать следующие значения:
- диаметр 57- длина 4000 мм;
- диаметр 89- длина 4000 мм;
- диаметр 108- длина 2500 мм.
Сравнительная таблица характеристик винтовых свай
Несущая способность для винтовых свай – один из ключевых параметров, который показывает, какую нагрузку сможет выдержать конструкция. Зависимость несущей способности от габаритов свай наглядно представлена в таблице.
| Диаметр, мм | Несущая способность, кг | Длина, мм |
|---|---|---|
| 57 | 800 | 2000 |
| 76 | 2000-3000 | 2500 |
| 89 | 4000 | 2500 |
| 108 | 7000 | 2500 |
| 150 | 9500 | 3000 |
Сравнить технические характеристики различных типов винтовых свай с литым наконечником с их конечной стоимостью будет проще, ознакомившись с этой таблицей.
Примерный прайс-лист на ВС с литым наконечником и антикоррозийным эпоксидным покрытием: ТУ № 5283-001090093620-2012
| Наименование, обозначение согласно ТУ | Диаметр ствола свай, мм | Диаметр лопасти наконечника, мм | Толщина стенки ствола, мм | Длина сваи, мм | Вес сваи, кг | Цена розница за шт. руб |
|---|---|---|---|---|---|---|
| СВЛ-ПМК 57-150 | 57 | 150 | 3,0 | 1000 | 5,5 | 880-00 |
| 1500 | 7,5 | 1000-00 | ||||
| 2000 | 9,5 | 1120-00 | ||||
| 2500 | 11,5 | 1240-00 | ||||
| 3000 | 13,5 | 1360-00 | ||||
| 3500 | 15,5 | 1480-00 | ||||
| 4000 | 17,5 | 1600-00 | ||||
| 4500 | 19,5 | 1720-00 | ||||
| 5000 | 21,5 | 1840-00 | ||||
| 5500 | 23,5 | 1960-00 | ||||
| 6000 | 25,5 | 2080-00 | ||||
| СВЛ-ПМК 76 | 76 | Тип шуруп | 3,0 | 1500 | 8,5 | 1240-00 |
| 2000 | 11,0 | 1430-00 | ||||
| 2500 | 13,5 | 1610-00 | ||||
| 3000 | 16,0 | 1790-00 | ||||
| 3500 | 18,5 | 1970-00 | ||||
| 4000 | 21,0 | 2150-00 | ||||
| 4500 | 23,5 | 2340-00 | ||||
| 5000 | 26,5 | 2520-00 | ||||
| 6000 | 28,5 | 2880-00 | ||||
| СВЛ-ПМК 76-180 | 76 | 180 | 3,0 | 1500 | 9,0 | 1240-00 |
| 2000 | 11,5 | 1430-00 | ||||
| 2500 | 14,5 | 1610-00 | ||||
| 3000 | 16,5 | 1790-00 | ||||
| 3500 | 19,0 | 1970-00 | ||||
| 4000 | 21,5 | 2150-00 | ||||
| 4500 | 24,0 | 2340-00 | ||||
| 5000 | 26,5 | 2520-00 | ||||
| 6000 | 29,0 | 2700-00 | ||||
| СВЛ-ПМК 89-250 | 89 | 250 или шуруп | 3,5 | 2000 | 18,4 | 1700 (2020) |
| 2500 | 21,1 | 1930 (2240) |
Оценка несущей способности свай в зависимости от их длины представлена в следующей таблице.
| Почва | Расчетное сопротивление грунта (кг/см²) | Несущая способность сваи (тонн) | ||
|---|---|---|---|---|
| Площадь опирания шнека (см²) | 200х60х2500 | 250х89х2500 | 300х108х2500 | |
| Глина | 5 | 1,6 | 2,5 | 3,5 |
| Суглинок | 4,5 | 1,4 | 2,2 | 3,2 |
| Лёсс | 1 | 0,3 | 0,5 | 0,7 |
| Песок | 9 | 2,8 | 4,4 | 6,4 |
Ниже пример уровня предельной вертикальной и горизонтальной нагрузки, которую способны выдерживать винтовые сваи от производителя BAU в зависимости от типа грунта.
| Свая BAU FM24 | Тип грунта | Предельная вертикальная нагрузка кН (тонна) | Предельная выдерживающая нагрузка кН (тонна) | Предельная горизонтальная нагрузка кН (тонна) |
|---|---|---|---|---|
| 76×2000 | Песок средней крупности, мелкий | 45 (4,5) | 25 (2,5) | 23 (2,3) |
| 76×2500 | 55 (5,5) | 30 (3,0) | 23 (2,3) | |
| 76×3000 | 65 (6,5) | 35 (3,5) | 23 (2,3) | |
| 76×2000 | Суглинки твердые, полутвердые | 22 (2,2) | 18 (1,8) | 15 (1,5) |
| 76×2500 | 30 (3,0) | 20 (2,0) | 15 (1,5) | |
| 76×3000 | 40 (4,0) | 25 (2,5) | 15 (1,5) | |
| 76×2000 | Супеси твердые | 30 (3,0) | 20 (2,0) | 20 (2,0) |
| 76×2500 | 40 (4,0) | 25 (2,5) | 20 (2,0) | |
| 76×3000 | 45 (4,5) | 30 (3,0) | 20 (2,0) |
Покупка металлических опор должна осуществляться только по результатам выполненных расчетов, утвержденного проекта строительных работ.
Как устроен свайный фундамент
Свайный фундамент – это опорная конструкция под здание, состоящая из отдельно стоящих свай или свайного поля. Обычно их изготавливают из железобетона, но возможно использование не армированного бетона или бутобетона, что несколько уменьшает стоимость конструкции. Для повышения прочности и экономии бетона производят армирование свайного фундамента. В качестве арматуры обычно используется прутья из гладкой или профилированной стали. Фундаментные сваи обязательно устанавливают под углами здания, на пересечении внутренних несущих стен между собой и с наружными стенами. Если между обязательными сваями расстояние от 2 до 2,5 м и более, то между ними устраивают и промежуточные.
Основные характеристики ударного метода
Ударный способ основывается на использовании специального оборудования для погружения свай. Как правило, для таких целей используются специальные копры, на которых имеются мощные молоты, предназначенные для вбивания опор в почву. При этом сила от удара молотом сообщается опоре, которая воздействует на слои грунта, уплотняя их или вытесняя. Данной силы хватит для того, чтобы уплотнение было распространено на площадь, по размерам равной двум или трем диаметрам самой опоры.
Трубчатая установка имеет в своей конструкции неподвижный цилиндрический молот с направляющей конструкцией, которая называется шаботом. Ударная часть представлена поршнем с головкой, которая воздействует на опору, когда происходит сгорание топлива. Конструкция удобна тем, что не повреждает верхнюю часть опоры, как это часто случается при использовании других технологий. Сообщаемая опорной конструкции сила равномерно распределяется по всей опоре.
Для погружения заранее приготовленных свай используется другое оборудование, поскольку работать с готовыми опорами намного легче. Погружение свай методом забивания осуществляется при помощи самоходных и рельсовых установок, поэтому предварительно строители готовят строительную площадку, выравнивая ее. Специально заготовленные сваи представляют собой опоры с несколько заостренными окончаниями. На начальном этапе темп работы выбирается медленный, поскольку нельзя допускать ошибки в направлении опоры. После того, как свая прочно погружена в грунт, темп забивания усиливается.
Винтовые или железобетонные?
Вопрос в выборе материала для свай остается открытым в первую очередь из-за размеров стройки. Для заказов промышленного масштаба (высотные дома, торговые и административные здания, мосты) используют железобетонные столбы.
Они прочны, устойчивы к воздействию коррозии, отлично переносят перепады температур. Минусом этого вида свай является дороговизна установки. Производится она с помощью специальной техники.
Менее затратными в монтаже являются винтовые сваи. Их можно установить, задействовав только человеческие ресурсы. Поэтому винтовые сваи чаще всего используют во время постройки дачных домиков, небольших коттеджей.
Толщина и марка стали
Винтовые сваи могут отличаться не только диаметром, но и толщиной стенки трубы. Можно выделить три основных типа:
- с тонкими стенками – толщина стали до 3,5 мм;
- со средними стенками – толщина лежит в диапазоне от 3,5 до 6 мм;
- толстостенные сваи – стенки трубы от 6 мм.
Обратите внимание: Какой фундамент лучше для дома из бруса
Игнорировать этот параметр при выборе не стоит. Он находится в прямой зависимости от состава грунта (в частности, степени агрессивности почвы) и уровня загруженности фундамента. Поэтому определяться с толщиной можно только после произведений всех необходимых расчетов. Желательно также взять пробы почвы и оценить, насколько она склонна провоцировать коррозию. Эта информация пригодится и при выборе марки стали.
С толщиной лопастей все проще. Учитывать нужно, главным образом, тяжесть будущего здания – лопасти толщиной до 5 мм. годятся лишь для легких домиков и хозпостроек, более внушительное строение потребует минимум 6 мм. толщины.
Марка стали, как уже отмечалось, выбирается исходя из химических свойств почвы. Основные рекомендации здесь следующие:
Нижняя обвязка свай, упрочняющая общую конструкцию фундамента.
Нижняя обвязка применяется в следующих случаях:
- Если фундамент устанавливается на местности, имеющей сложный пересеченный рельеф, и опоры будут значительно различаться высотой выступающей над уровнем грунта части.
- Если свайный фундамент по проекту должен иметь достаточно большую высоту. То есть по каким-либо соображениям строение планируется поднять над поверхностью грунта на 1000 и более миллиметров.
- В случае, когда выполняется постройка выраженно массивного строения.
- Если дом возводится на ненадежном слабом грунте, в котором не исключаются горизонтальные подвижки.
В любом случае, схема нижней обвязки должна быть предусмотрена проектом. Она составляется после проведенных расчетов и изучения характеристик грунта на участке специалистами.
Верхняя обвязка винтовых свай или столбчатых фундаментов, выполненных из других материалов, называется ростверком. Это своеобразная рама, связывающая между собой все сваи фундамента и равномерно распределяющая вертикальную нагрузку на них от возведенного строения.
Многие собственники участков, приступая к строительству дома, задают специалистам, работающим над проектом, вопрос о том, есть ли вообще необходимость монтировать ростверк на свайный фундамент. Ведь, если планируется возвести каркасный или же брусчатый дом, обвязкой может служить и нижний венечный брус стены.
Разновидности, размеры и функции
Оголовок-проушина для винтовой сваи
Вершина вертикальной опоры бывает в форме круга, квадрата и многоугольника, очертание выбирается по образу свайного стержня. Виды оголовников различаются по способу фиксации.
В зависимости от формы и функции верхушки бывают:
- Т-образные. Крепятся на болты или варятся к внутренности опоры. Такая форма позволяет монтировать плитную опалубку для следующего бетонирования.
- П-образные. Надеваются на сваю сверху. Предназначаются для монтажа ростверков и балок.
Стержни выполняются из дерева, бетона, но распространенными являются железобетонные и металлические винтовые разновидности. Опоры делаются разборными и несъемными.
Железобетонные
Железобетонный оголовок
Сваи делают длиной 3–12 метров, чаще со сплошным сечением в виде квадрата. Производятся жб стержни с треугольным, круглым, сложным призматическим основанием. Внутри располагается арматура в форме объемного каркаса для сопротивления нагрузкам от строения и усилиям при погружении. На вершине сваи увеличивается объем конструкционного металла в виде усиленного оголовка.
Оголовок для сваи из железобетона имеет минимальный габарит 20 х 20 см, длина стержня определяется нагрузкой от здания. Монтаж свай и выравнивание головок требует больших материальных затрат. Простая конструкция сваривается в виде стального листа с установленными насадными кольцами и элементами жесткости в виде ребер.
Деревянные
Деревянные сваи
Для таких опор используют хвойные породы древесины с пониженной способностью к впитыванию влаги. Ставят длинномерные бревна диаметром до 40 см, предварительно их пропитывают противогнилостными составами. Древесные опоры бывают пакетные, одиночные и составные, погружаются механическими и дизельными молотами, вибропогружателями.
На концах стержней устраивают металлические башмаки в виде четырехгранной или трехгранной пирамиды. Они воспринимают нагрузку от ударов при заглублении и не дают заостренному древесному шпунту деформироваться и расслаиваться. Голова сваи делается из листовой стали или выливается из чугуна и предохраняется бугелем в форме металлического кольца.
Винтовые
Оголовок для винтовой сваи
В строительстве такой тип представлен трубами из стали (диаметр от 50 до 350 мм) с лопастями внизу, которые входят в грунт винтовыми движениями и впоследствии бетонируются внутри. Толщина стенок таких свай составляет 4 – 6 мм, а длина варьируется от 4 до 12 метров. Носок стержня заостренной формы, а торец наземной части снабжается металлическим оголовком для винтовых свай, который приваривается к внешней оболочке трубы.
Конструкция верхушки зависит от значимых характеристик ростверка, который подпирает первый венец из бруса, монолитное основание или железобетонную балочную перемычку. Оголовок винтовой сваи делается из конструкционной стали высокого качества, торцевой элемент обрабатывается грунтовочными составами на базе алкидов.
Разборные
Съемные окончания применяются реже неразборных видов, используются в случае временного сооружения или при ручной установке опорных элементов Стержень вкручивают до отметки промерзания почвы, после поверки лишнюю часть срезают и надевают головку.
Шпунты сверлятся накрест в нескольких местах, и вместо сварки ставятся шпильки или болты с гайками. Правильно сконструированная опора с хорошей затяжкой метизов не имеет люфта. Разборные головки применяются при бетонировании основания в тяжелой почве или в случае установки деревянных шпунтов. Съемные окончания изготавливаются на заводе по сериям, каждой из которых присваиваются стандартные размеры, используется сталь СП-5.
Монтаж сваи со съемным оголовком
Неразборные
Приваривание оголовка к свае
Приваренный оголовок фундамента ставится при выемке отверстий с помощью ямобура, положительный момент заключается в предупреждении попадания влаги и кислорода внутрь опоры. Перед сваркой напильником выделяется край головки, зачищается болгаркой на ширину 3 см.
Схема монтажа:
- установка верхушки в контрольное положение;
- прихватка электродом в нескольких точках;
- полноценное приваривание;
- оставление вентиляционной отдушины;
- отбивка шлака и окраска.
Сварку ведут электродами универсального действия, рассчитанными на ток в 100 А.
Способы срубки свай
На практике используется несколько способов выравнивания свайных опор. На применение той или иной технологии влияет:
Состав материала, из которого изготовлена свая.Размеры сваи.Наличие необходимого технического оснащения.
Срубку оголовков свай можно производить ручным или механизированный способом. В первом случае вся работа выполняется при помощи ручных инструментов: отбойным молотком, болгаркой, ножницами для резки арматуры и т.
д. Механизированный способ подразумевает применение специальной тяжёлой техники, и срезка опор в этом случае совершается без непосредственного приложения физической силы человека. При механизированной срезке свай может использоваться два типа технического оборудования – режущие фрезы и гидравлические механизмы.
Весь процесс выравнивания голов свай регламентируется положениями СНиП «Возведение свайных фундаментов» от 1982 г., пункт 3.4. Согласно этому нормативу, приступать к выравнивающей срубке опор можно только после того, как будут заглублены все сваи и составлен приёмочно-сдаточный акт с прилагаемой к нему схемой. После этого составляется технологическая карта предстоящих работ, производится маркировка линий среза.
Для маркировки линии среза необходимо использовать точные инструменты – лазерный уровень или нивелир.
За точку отсчёта берётся репер, нанесённый на самую низкую сваю: от него происходит отмер каждого последующего маркера. Не допускается производить отсчёт высоты каждой сваи от нулевого уровня грунта. В этом случае возможно большое расхождение в высоте опор из-за неровностей поверхности почвы.
