Как закрутить винтовые сваи своими руками: способы и особенности монтажа

Неприхотливость технологии монтажа металлических свай – именно таковой она кажется на первый взгляд, и конечно, их относительная дешевизна, очень привлекательны для частных застройщиков. А если есть спрос, будет и предложение. Поэтому не удивительно, что на волне популярности на рынок стройматериалов попадают далеко не всегда качественные изделия.

Чтобы избежать неприятных последствий, перед тем, как закрутить винтовые сваи своими руками, необходимо сначала их правильно выбрать, что мы и поможем вам сделать. А так же проясним ещё несколько важных моментов.

Лучше быть во всеоружии

Свая винтовой конструкции состоит из ствола, который может быть цельным или составным, и наконечника. Суть её применения заключается в том, чтобы за счёт поворотных усилий пройти слабые слои грунта и зацепиться за плотные, несжимаемые пласты. В грунте она фиксируется благодаря лопастям, их же поверхностью, а не только стволом, опирается на грунт.

Если сравнить винтовой вариант свай с забивным, то преимущества первых очевидны, если сравнивать с точки зрения трудоёмкости монтажа, наличия шума и вибраций. Опять же, в условиях небольшого объекта можно обойтись и без бурильной или сваебойной техники. Однако не всё так прекрасно, как хотелось бы.

Так ли надёжно винтовое основание, как принято считать

Свайные фундаменты, в том числе и винтовые, закладываются в сложных гидрогеологических условиях, когда ленточный вариант неприемлем. И они должны точно так же проектироваться, как и любые другие, с расчётом по несущим состояниям: сопротивлению грунта, прочности материала свай и ростверков, осадке от вертикальных нагрузок. Мало того, что при самостоятельном строительстве этого никто не делает, так ещё и опоры надлежащего качества найти практически невозможно:

• В погоне за возможностью удешевления, современные производители убирают из винтовых свай до нескольких миллиметров металла, который раньше являлся антикоррозийным запасом прочности, и предусматривают вместо него более дешёвое антикоррозийное покрытие.
• К минимуму свели и диаметр лопастей, а так как толщина ствола пропорционально зависит от этого размера, то и он стал меньше. В новом формате, далёком от идеала, свая, наиболее часто применяемая в малоэтажном строительстве, имеет размеры 300/108 (диаметр лопасти/диаметр ствола) с толщиной стенки 4 мм. Кстати, такие параметры винтовых опор в западных странах просто недопустимы.

На заметку! В техусловиях от 2007 г. (5264-006-05773342) минимальный диаметр ствола 159 мм, а толщина стенки 8 мм.

• Тем не менее, и сегодня производители гарантируют металлическим сваям полувековой срок службы, хотя при этом они стали почти вдвое дешевле буронабивных свай – капитальных, проверенных временем и очень надёжных. В чём-то же должен быть тут подвох!
• А состоит он вот в чём. Монтировать металлические опоры с современными параметрами свай не стоит в том случае, если срок службы стенового материала больше тех самых 50 лет (бетоны, кирпич, натуральный камень). И даже деревянный сруб, при надлежащей обработке и внешней защите может прослужить дольше, чем этот «очень надёжный» фундамент.

• Получается, что строить дом на винтовых сваях имеет смысл, только если он возводится по каркасной технологии. В неё данный конструктив фундамента вписывается просто идеально: нагрузки на опору минимальные, и ему не надо «конкурировать» со стенами по долговечности. В первую очередь это касается лёгких хозяйственных построек, на столь длительный срок службы которых вряд ли кто-то рассчитывает.

Как убедиться в качестве свай

Это было про общие возможности фундамента. Теперь про кустарное производство, избавиться от которого в нашей стране в принципе невозможно. Поэтому до того, как вкручивать винтовые сваи на своём участке, нужно озадачиться поисками приемлемой по качеству продукции. Готового рецепта тут нет, но несколько советов по этому поводу можем дать:

• Вряд ли на захудалой металлобазе можно приобрести качественные металлические сваи, так как их производство является технологически сложным процессом и требует хорошей организации труда и материального обеспечения.

• Если у свай толщина минимальная – те пресловутые 4 мм, о которых говорилось выше, значит, производитель обязан обеспечить надёжную антикоррозийную защиту. Не верьте, если вам рассказывают о наличии цинкового покрытия – на дешёвых сваях его не может быть по определению, да и установки для его нанесения вещь дефицитная. На практике покрытия применяются другие (например, грунтовка ГФ-021), иногда даже и нормального качества. Но в этом нужно убедиться.

Совет! Попробуйте поцарапать поверхность камнем. И не бойтесь испортить товарный вид изделия, его ведь не в сервант ставить. Чтобы закрутить сваи, к ним нужно приложить и не такие нагрузки, а при прохождении сквозь толщу грунта они подвергаются значительным силам трения. И уж если получилось нарушить покрытие относительно слабым усилием, покупать товар не стоит однозначно.

• Что ещё требует пристального внимания, так это сварные швы. В хороших сваях их должно быть минимальное количество, так как коррозия шва и окружающего его металла происходит гораздо быстрее, чем у цельной стали. По техусловиям ствол должен изготавливаться из бесшовной стальной трубы, и они могут только стыковаться по длине. Лопасть же должна быть цельнометаллической. Уж если нет возможности проверить качество швов, то проконтролировать их количество вполне можно.

• Следующий совет опять же касается толщины стенки сваи. Она и так уже уменьшена донельзя, и если замерите этот размер рулеткой и обнаружите недостающий миллиметр – откажитесь от покупки. Из-за него срок службы поставленного на такой фундамент дома может сократиться лет на 10.

Способы, приемлемые для самостоятельного монтажа

Коль принято решение по установке дома или другого строения на точечные опоры, имеет смысл разобраться, как вкрутить винтовые сваи самостоятельно, даже если работу будут выполнять наёмные люди. Их ведь как минимум нужно контролировать, а для этого необходимо быть всесторонне подкованным.

Способ 1

Перед тем, как установить первую винтовую сваю, предварительную разметку всех точек опор можно не делать, так как всё равно будут расхождения. Первая и вторая (на противоположном углу) сваи послужат маяками для формирования свайного поля, между которыми можно натягивать причальный шнур:

• Чтобы вкрутить сваю своими руками, без применения спецтехники, в точке монтажа сначала делают небольшой приямок и подливают туда воды – чтобы грунт размягчился.

• Свая устанавливается в лунку, а в имеющееся вверху её ствола технологическое отверстие вставляется стальной монтажный лом. Сделать это можно и самому, но чтобы закрутить винтовые сваи без специальной машины, вам однозначно потребуется два помощника – один будет придерживать сваю в заданном положении, а ещё два человека – обеспечивать движение по кругу.

• Вращение будет производиться путём воздействия на трубу, надетую на лом – она послужит рычагом, передающим стволу поворотное усилие. Чем больше рычаг, тем легче будет его крутить. Чтобы проще было вращать, трубы нужно постараться опустить вниз, для чего лом придётся немного согнуть.

• Держась за трубы, два человека начинают вращение, а тот, кто придерживает ствол, осуществляет контроль вертикальности ствола по уровню. В данном случае для этой цели используется двухсторонний магнитный прибор, прикреплённый прямо к стволу. Но можно обойтись и обычным уровнем, хотя это и не так удобно. Вертикаль выставляется после первичного вбуривания – после того, как свая зацепится за грунт.

• Вращение продолжают до тех пор, пока свая не упрётся в прочный слой грунта. На одном участке эти уровни могут быть разными, и оголовки после установки возвышаются над поверхностью земли на разную высоту.

Способ 2

Первый способ наиболее прост, но обойтись только им в стеснённых условиях довольно проблематично. Ведь рычаги, вращающие сваю, имеют трёхметровый вылет, и если, к примеру, мешает забор, или стена дома, к которому делается пристройка, один рычаг приходится снимать. Одной трубой крутить сложно, да и свая при этом даёт перекос.

Поэтому расскажем, как закрутить винтовые сваи, используя дополнительное приспособление. Таковым является мобильная электрическая установка, предназначенная для монтажа свай в труднодоступных местах (она показана на фото). Так как ей требуется электричество, которого в условиях строительного участка может и не быть, работу установки обеспечит бензогенератор.

В её конструкцию входит:

1. Редуктор с планетарной передачей, обеспечивающей малую скорость ввинчивания.
2. Корпус с упорной штангой.
3. Головки разных размеров с четырьмя и шестью гранями.

Установив на сваю оголовок с фланцем, к ней прикрепляют адаптер либо сразу привинчивают редуктор. Сваю выставляют вертикально в подготовленную лунку, прикрепляют штангу и начинают вращение.

Сначала сваю забуривают под углом 40 градусов, что допускается строительными правилами. Только после того, как она войдёт в плотный слой грунта, её начинают выравнивать по уровню, для чего несколько человек вынуждены прикладывать свой вес с противоположной наклону стороны. После того, как положение сваи удастся откорректировать, у её ствола остаётся один человек, чтобы контролировать уровень.

Примечание! Существуют и другие виды ручного оборудования, например: гидравлический сваекрут. Только стоит оно достаточно дорого, чтобы быть выгодным приобретением для единоразового использования. Гораздо проще тогда нанять бригаду, которая почти за те же деньги всё сделает быстро и качественно.

Обрезка свай и формирование ростверка

По окончании закручивания всех свай, можно переходить к следующему этапу их монтажа – обрезке хвостовиков. Высоту обрезки определяют условия местного климата. Там, где зимой стоят снега или высоко поднимается вода, цокольная часть дома, которую и образуют верхушки свай, может превышать и 1,5 м. Но меньше 20 см она быть не может.

В соответствии с необходимой высотой, концы свай обрезаются после предварительной разметки, которую очень удобно выполнять лазерным уровнем.

Зафиксировать эту метку можно очень просто: наклеить в этом месте малярный скотч и прямо по нему отчертить линию обреза маркером. По ней будет очень удобно производить резку, и не надо пользоваться хомутами.

Резку выполняют при помощи болгарки с отрезным диском по металлу.

Бетонирование

После обрезки, перед тем, как приступать к монтажу оголовков, полость свай заполняется бетоном. Хотя, некоторые заказчики сомневаются в целесообразности такого действия, и настаивают на том, чтобы оставить сваи пустыми. Тем не менее, бетонирование винтовых свай является очень важным технологическим этапом:

• Если диаметр ствола маленький, на отверстие устанавливается воронка, позволяющая не проливать раствор. Уплотняют его в теле сваи импровизированным шомполом – куском арматуры, позволяющим сократить до минимума количество воздушных полостей.

• Заполнять сваи можно: крупнозернистым бетоном, раствором без крупного наполнителя и сухой смесью цемента и песка. Последний вариант чаще используют в зимнем строительстве, когда для твердения бетона условия неблагоприятные, а из-за необходимости подогрева возникают дополнительные затраты. Ещё один плюс этого способа заключается в том, что в стволе не образуются пустоты.

Важно! От варианта заполнения полости свай зависит и способ монтажа оголовка. При «мокрой» заливке оголовок нельзя приваривать по всему периметру. Он просто прихватывается короткими швами, длина которых не превышает 1,5 см. Полностью он приваривается только при заполнении сухой ЦП смесью.

Не заполнять сваи совсем допускается только в том случае, если толщина стенок превышает 6 мм, а оголовок как следует проварен.

Устройство оголовков и обвязки

Оголовком называют торцевую часть сваи, закрываемую, как правило, насадным кольцом с прямоугольной или круглой пластиной. Именно к ней и будет привариваться швеллер, если требуется сделать основание под кладку, или вертикальные стержни арматуры, если дом каркасный и к сваям будет крепиться горизонтальная обвязка из бруса:

• Размер оголовков подбирается в зависимости от диаметра ствола сваи, он должен быть немного больше, чтобы свободно надеваться на обрез ствола. Их изготавливают из стали, усиленной четырьмя косынками и покрытой антикоррозионным грунтом.

• Выбор типа оголовка, да и его наличие в целом, осуществляется в зависимости от конструктива стен. Без оголовков устраивают основание только под кладку. При этом сваи с двух сторон обвязывают по верхнему периметру швеллером и укладывают на него бетонные балки, либо заливают ростверк по опалубке, замоноличивая в него концы свай. Оба эти варианта показаны на картинке снизу.

• Для возведения каркасного или брусового дома, наличие оголовков обязательно. Они бывают приваренные и съёмные, второй вариант нередко используется при ручном монтаже свай. В любом случае, положение оголовков проверяется по уровню, и если есть отклонения от горизонтали, принимаются меры по устранению перекоса.
• Перед приваркой, по краю ствола сваи и кромке оголовка снимается до металла слой краски и производится зачистка болгаркой. После сваривания швы зачищают от шлака, и, не давая металлу остыть, наносят защитное покрытие.
• Если высота цокольной части винтового фундамента превышает 60 см, либо свайное поле располагается на пересечённой местности и сваи выступают из грунта на разную высоту, для их усиления предусматривается ещё и нижняя обвязка. Этот вариант представлен на фото снизу.

Заключение

Как видите, в устройстве фундамента из винтовых свай есть немало вопросов, требующих профессионального решения. Например – расчёт отметки, на которую нужно заглублять сваи. При строительстве без проекта частные строители определяют длину свай приблизительно, по соображениям «пусть лучше будет больше, чем не хватит». Приглашённые на объект монтажники, перед которыми, опять же, нет никакой проектной документации, забуривают то, что им предоставили – остальное их не волнует.

Клиент при этом даже не знает, что глубина заложения свай определяется не только структурой грунта на участке, но и приложенным к ним крутящим усилием. В конечном итоге ошибки, вызванные банальным непониманием ситуации, напрямую влияют на несущую способность фундамента в целом.