Все об устройстве свайно-винтового фундамента

Рассказываем, как правильно выбрать, завинтить сваи и не допустить ошибок при устройстве ростверка, чтобы свайно-винтовой фундамент прослужил долго.
Все об устройстве свайно-винтового фундамента

Дом-Ковчег

Винтовые сваи, едва появившись на рынке, сразу хорошо зарекомендовали себя в качестве опор для компактных построек и пристроек. Терраса, возведённая на таких сваях, не начинала путешествие в сторону от дома, баня или сарай не заваливались на сторону спустя год-два, а стояли так, как их поставили. В последние 7-8 лет винтовые сваи стали довольно широко применять при строительстве каркасных домов — как небольших «модульников», так и коттеджей площадью 100-150 м2. Сегодня на таких фундаментах возводят также брусовые и бревенчатые и даже пеноблочные дома.

Конструктивные особенности

Винтовая свая состоит из ствола (как правило, стальной трубы) и нижней лопасти, которая обеспечивает завинчивание в грунт и при этом увеличивает несущую способность сваи. Согласно СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты», винтовые сваи подразделяются на узколопастные (с соотношением d/D = 0,6–0,8, где d — диаметр ствола сваи, а D — диаметр лопасти) и широколопастные (d/D < 0,6). Первые предназначены для устройства фундаментов на плотных глинах и крупнообломочных грунтах, вторые могут применяться на любых других грунтах. На практике узколопастные многовитковые сваи также оптимальны для установки столбов, не оказывающих значительной сжимающей нагрузки на грунт (заборы, перголы, лёгкие навесы).

Не так давно на рынке появились винтовые сваи новой разновидности. Тело такой сваи изготовлено из высокомарочного бетона с добавлением фиброволокна и усилено мощным арматурным каркасом. По форме она относится к узколопастным многовитковым. Завинчивают такую сваю вручную или машинным способом, используя специальный ключ из термоупроченной стальной трубы квадратного сечения, который вставляют в ствол на всю его высоту (благодаря этому свая не разрушается при возрастании крутящего момента). Заявленный срок службы бетонной сваи — 100 лет, а стоит она не дороже стальной оцинкованной.

Преимущества свайно-винтового фундамента

Винтовые сваи позволяют возвести фундамент всего за несколько дней, притом он сразу может воспринять нагрузку от здания и не боится сил морозного пучения.

В отличие от мелкозаглублённой ленты и столбов, свайно-винтовой фундамент на пучинистых грунтах не совершает сезонных «прыжков» вверхвниз.

Несущая способность винтовых свай не ниже (обычно даже выше), чем забивных и буровых, а выигрыш во времени составляет не менее месяца. При этом винтовые сваи обходятся на 50-70 % дешевле забивных и на 20-30 % — буровых, а если сравнивать с плитным фундаментом, то экономия составляет не менее 80 %. 

Однако наряду со сторонниками у винтовых свай есть и противники, которые считают конструкцию недостаточно долговечной и приводят примеры (которых, к сожалению, довольно много) неграмотного изготовления и монтажа свай. Эти примеры мы также рассмотрим в статье.

Термовилла

Критерии выбора винтовых свай

Винтовые сваи выпускает несколько десятков предприятий, среди которых есть и крупные заводы, и совсем небольшие мастерские. Единой технологии производства и специализированного стандарта на эти изделия не существует, в итоге продукция сильно различается и по цене, и по качеству. Приведём основные параметры, на которые следует обратить внимание при выборе свай. 

Марка и толщина стали

Чаще всего встречаются сваи из стали Ст3 — не слишком твёрдой и легко поддающейся коррозии, зато самой дешёвой. 

Более надёжны сваи из высококачественной стали (марок 20, 25, 30 и др.) — здесь достаточно толщины 4–5 мм при условии хорошей антикоррозионной защиты. Сваи из нержавеющей стали рассчитаны на службу в течение 60 и более лет, но в силу очень высокой цены их применение оправдывает себя лишь тогда, когда на первом месте стоит скорость строительства, — в остальных случаях оказывается выгоднее железобетонный фундамент. 

Способ защиты от коррозии

Дешевле всего стоят сваи с односторонней защитой битумным лаком или битумной мастикой — это покрытие часто наносят прямо на объекте перед монтажом конструкции. И конечно, оно в большинстве случаев сдирается о содержащуюся в грунте гальку при завинчивании сваи. Винтовые сваи отлично подходят для строительства фундаментов на склонах, но при высоте стволов свай над землёй более 1 м их нужно укреплять металлическими подкосам.Современное полимерное покрытие (например, на основе эпоксидной смолы) защищает металл в течение 10-15 лет — теоретически на это время должен увеличиться срок службы сваи. Полимерный слой довольно прочен, но и он может быть повреждён при прохождении сваи сквозь крупнозернистый песок и гравий (хотя эксперименты обычно показывают его хорошую сохранность). Наиболее долговечны (если не брать в расчёт нержавейку) горячеоцинкованные сваи с двусторонним порошковым покрытием. 

Тип наконечника

Несущая способность сваи и её сопротивление выдёргиванию силами морозного пучения обеспечивается не столько стволом, сколько лопастью, погружённой в плотные слои грунта и расположенной ниже глубины промерзания. Слабое место сварной сваи (с маркировкой СВС) — швы крепления лопасти к стволу. Качество этих швов обязательно нужно проверить при покупке: они должны быть равномерными и без пропусков. Сваи с литым наконечником (СВСЛ) имеют единственный (по месту стыка наконечника со стволом) сварной шов, который способны разрушить лишь выдёргивающие нагрузки. Это оптимальный выбор для домов со сравнительно тяжёлыми стенами (из бруса, бревна или пеноблоков).

Стоимость винтовых свай

Описание сваи Ориентировочная цена, руб.
Из стали марки Ст3 толщиной 4 мм, сварная, с односторонним антикоррозионным покрытием (битумный лак) 1 100-1 300
Из стали марки 20 толщиной 4 мм, сварная, с односторонним полимерным покрытием 1 600-1 800
Из стали марки 20 толщиной 4 мм, сварная оцинкованная, с двусторонним полимерным покрытием 1 800-2 200
Из стали марки 20 толщиной 4 мм, оцинкованная, с двусторонним полимерным покрытием и литым наконечником От 2 500
Из нержавеющей стали толщиной 3 мм, с литым наконечником От 12 000

Процесс установки свайно-винтового фундамента

Определение шага свай и глубины посадки

Типоразмер свай и их шаг определяют расчётом по несущей способности согласно СП 24.13330.2011. На практике в малоэтажном строительстве наибольшее распространение получили опоры со стволом диаметром 108 и 133 мм и лопастью соответственно 250 и 350 мм. Оптимальным шагом свай считается 1,5-2 м, но под лёгкими частями здания или при увеличении размеров свай расстояние может быть увеличено до 3 м (с усилением ростверка). Глубину посадки обычно определяют пробным завинчиванием двух или более свай (в зависимости от площади первого этажа дома), используя прибор, контролирующий усилие закручивания. К сожалению, так делают не все монтажные фирмы. Зачастую глубина выбирается заранее (на 10-20 см ниже глубины промерзания). При таком подходе велик риск просадки свай, лопасти которых не достигают плотных слоёв грунта.

Монтаж 

Монтировать сваи можно вручную металлическим рычагом (потребуются как минимум три человека), с помощью лёгкой сборной установки с электрическим или бензиновым двигателем либо самоходной установки с выдвижной стрелой. При ручном способе время завинчивания сваи длиной 2,5 м составит около получаса, при машинном — не более 10 мин. Опоры располагают по углам здания и вдоль стен (наружных и несущих внутренних), нередко также под балками перекрытия. 

Бетонирование

Далее с помощью гидроуровня выставляют «ноль», обрезают верх свай и приступают к бетонированию — заполнению стволов жидким раствором или сухой цементно-песчаной смесью (сухая смесь незаменима при зимнем монтаже). Необходимо это прежде всего для защиты металла от коррозии (влага тем или иным способом проникает в полость изделия). При длине сваи более 2,5 м бетонирование помогает к тому же придать опоре дополнительную прочность на изгиб — в этом случае в раствор погружают каркас из трёх или четырёх арматурных прутков. Если внутренняя поверхность ствола оцинкована и обработана полимерным составом, а глубина монтажа не превышает 2,5 м, бетонирование необязательно.

Сборка ростверка

Наконец собирают обвязку — ростверк. В случае бревенчатого или брусового дома ростверк необходимо сварить из металлопроката — швеллера или двутавра. При этом важно хорошенько зачистить, обработать преобразователем ржавчины и защитить мастикой сварные швы (заодно с балками ростверка). Первый венец укладывают поверх слоя гидроизоляции толщиной не менее 3 мм. Изредка (при строительстве домов из блоков) заливают бетонный ростверк, однако под ним необходимо устроить песчаную подушку высотой не менее 20 см, а после созревания бетона удалить её — иначе есть вероятность, что силы морозного пучения приподнимут ростверк, преодолев сопротивление свай.

Варианты конструкции ростверка свайного фундамента

Создание имитации цоколя

В облике дома на тонких «ножках» не хватает основательности, поэтому обычно устраивают имитацию цоколя, называемую забиркой. Один из лучших вариантов — решётчатая конструкция из деревянных брусков, которую крепят к сваям или ростверку с помощью кронштейнов. Она почти не мешает вентиляции подполья, легко монтируется и снимается. Однако необходимо использовать только хорошо защищённые от гниения бруски — пропитанные антисептиком лиственничные. Не так уж сложно устроить и каркасную забирку с обшивкой виниловым сайдингом под кирпич или камень. Для каркаса следует взять либо всё те же лиственничные бруски, либо горячеоцинкованные стальные профили (фасадную «подсистему»). В варианте «люкс» сайдинг заменяют влагостойкими плитами (цементно-стружечными, фиброцементными, стекломагнезитовыми) с каменной облицовкой.

ДубльДом