Технология изготовления свайно-ростверкового фундамента своими руками: пошаговая инструкция + схема монтажа

Что лучше выбрать?

Ленточный тип на сегодняшний день остается одним из популярных

Но он требует грамотных расчетов, большого расхода материальных и трудовых ресурсов, а также имеет ограничения по применению в грунтах с высокой силой пучения.

Свайно-ростверковый фундамент используют для строительства на слабых почвах в тех местах, где ленточный фундамент не целесообразен, а возведение заглубленного основания – достаточно материалоемкий и поэтому более затратный процесс.

В свою очередь, свайное основание хорошо подходит для неустойчивых почв и обходится застройщику недорого, но оно способно выдержать только:

• легковесные каркасные,
• деревянные,
• пенобетонные,
• щитовые сооружения.

О возведении свайно-ленточного фундамента для дома из газобетона читайте здесь, для строения из пеноблоков — тут.

Разновидности свайных оснований

В зависимости от материала, используемого при производстве, и способе установки свайные фундаменты подразделяются:

1. Чтобы сделать свайно-винтовой фундамент необходимо вкрутить сваи в грунт в грунт с использованием специальной техники, либо вручную. Этот вариант подходит для всех типов грунта при возведении частного дома;
2. Свайно-забивной тип основания редко применяется в строительстве загородных домов, ввиду высокой стоимости. Это обусловлено тем, что для его монтажа необходима специальная техника, аренда которой доступна не всем;
3. Свайно-буронабивной вариант является самым экономичным из всех и отличается легким монтажным процессом. Именно такой тип основания зачастую выбирают собственники будущего частного дома.

Перед началом строительного процесса необходимо выполнить разметку и приобрести материалы. Для выполнения разметки участка и проведения расчетов целесообразно пригласить специалиста, чтобы избежать ошибок.

Инструкция по монтажу

По мнению специалистов, на сложных по строению почвах чаще всего применяются основания свайно – ленточного типа. Чтобы правильно провести его установку, необходимо следовать поэтапной инструкции, такой как:

1. Выполняется рытье траншеи по периметру будущего здания, для этого необходимо снять первичный слой грунта.

2. На дне подготовленной ранее траншеи укладывается песчано – щебневая подушка. Ее в обязательном порядке подвергают уплотнению.

3. Используя механический бур, выполняются скважины на определенном расстоянии в траншее. Глубина определяется в зависимости от уровня промерзания и наличия подземных вод.
4. На строительном участке, используя рубероид, производятся пустотелые цилиндры. После скручивания материала в трубу, при помощи прочной лески фиксируется. Диаметр трубы в обязательном порядке должен соответствовать скважине.
5. Готовые цилиндры из рубероида погружаются в скважины, после чего в каждую из них устанавливается армированный каркас. Металлическая конструкция изготавливается из прутьев с диаметром в 12 мм.
6. В обязательном порядке стальные прутья должны иметь длину выше верхнего слоя грунта. Это необходимо для того, чтобы после заливки сваи провести установку ростверков.
7. Подготовленную заранее конструкцию заливают бетонной консистенцией. После чего необходимо дать время на застывание смеси. Для этого понадобится не менее 5 дней.
8. Спустя 5 дней железобетонные опоры фундамента соединяются между собой посредством ростверка. Для этого изготавливается арматурный каркас, который со всех сторон следует закрыть древесными опалубочными досками. После этого производится заливка бетоном.
9. Спустя определенный промежуток времени опалубку демонтируют.

Общие сведения

Фундамент, устроенный с помощью винтовых свай, долгое время использовался для военных целей. Это обусловлено тем, что он позволяет возводить надежные опоры для любых объектов в кратчайшие сроки. Сейчас его все чаще стали использовать для строительства жилых домов и хозяйственных построек.

За рубежом технология строительства с использованием свайных фундаментов освоена уже много десятилетий назад. При этом строятся не только жилые дома, но и промышленные сооружения. Наглядным примером такого использования винтовых свай являются ветрогенераторы в США. В России эти основания долгое время использовались только для легких конструкций, поскольку они имели низкую несущую нагрузку.

По данной теме есть похожая статья — Фундамент своими руками. Виды фундаментов для частных домов.

В последние годы появились новые виды винтовых свай, позволяющие расширить сферу применения данных стройматериалов, в том числе и для промышленного строительства.

С каждым годом желающих, возвести фундамент на винтовых сваях, становится больше. Это обусловлено качеством свай и их доступной ценой. К легким строениям, возводимым с помощью свайно-винтового фундамента, относятся деревянные и каркасные дома. Данные сваи применяются и для возведения детских площадок, заборов, теплиц, террас.

Там, где почвы не подходят под ленточный фундамент, строительство дома на винтовых сваях станет оптимальным выходом из сложившейся ситуации. Данный фундамент применяют на участках с такими особенностями:

• со сложным рельефом;
• с большой влажностью почвы;
• с обустроенным ландшафтом;
• где нельзя проводить земляные работы;
• с глубоким промерзанием почвы.

Их применяют и при замене и ремонте фундаментов.

Пошаговая инструкция по монтажу своими руками

Рассмотрим порядок действий при создании свайно-винтового фундамента.

Работы ведутся поэтапно, последовательность действий имеет строго определенную очередность:

Подготовка

Свайно-винтовой фундамент имеет важную особенность — он может быть создан на неровном рельефе, не требующем предварительного выравнивания (планировки).

Возможно строительство на склонах или в складках, что позволяет эффективно использовать неудобные с точки зрения традиционного строительства участки. Поэтому подготовительные работы можно свести к очистке участка от растений, посторонних мешающих предметов.

Произвести разметку,все точки установки свай отметить колышками. Затем на местах установки делаются небольшие (до 30 см) углубления, которые облегчают вход лопастей в грунт.

Плодородный слой почвы создает заметное сопротивление из-за обилия корней, стеблей растений и прочих препятствий, поэтому его лучше удалить.

Погружение свай

Установка винтовых свай производится либо вручную, либо механическим способом. Ручной монтаж возможен при наличии относительно мягкого грунта без техногенных включений или скальных обломков.

Диаметр стволов, доступный для ручного погружения, ограничен 87 мм.

Наиболее распространенные сваи диаметром 108 мм часто оказываются слишком трудны из-за высокого сопротивления грунта.

Машинный способ позволяет получить качественный монтаж винтовых свай, с соблюдением определенного угла, усилия завинчивания и глубины.

Мощность строительной техники позволяет свободно работать со сваями до 159 мм диаметром, чего вполне достаточно для строительства частного дома довольно большого размера.

Погружение свай производится на заранее заданную глубину. Обычно она определяется уровнем залегания плотных слоев, или сила сопротивления грунта превышает допустимое для данного ствола усилие, срывающее технологическое отверстие.

Свая, достигшая нужной величины сцепления с грунтом, вращается с большим усилием или вовсе прекращает это делать.

Пытаться продолжать вращение нельзя — сварка может не выдержать, лопасти оторвутся и свая станет неспособной к выполнению своих функций.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
При установке винтовых свай запрещается делать реверс — пытаться выкрутить ствол обратно. Это ослабляет сцепление лопастей с грунтом и исключает возможность повторного погружения в этом месте.

Обвязка

После установки всех свай выполняется подрезка. Это процедура, позволяющая подогнать высоту торчащих из грунта стволов к единому уровню, образовать из них ровную горизонтальную плоскость.

Устанавливают лазерный уровень с функцией построения плоскостей на необходимой высоте и отрезают лишние участки труб.

После подрезки внутренние полости свай заполняют бетоном, повышая их прочность.

Затем производят монтаж обвязки (ростверка) — пояса, соединяющего все сваи в единую систему и одновременно служащего опорным элементом для стен дома. Обрезанные верхушки накрываются оголовками с горизонтальными площадками, на которые устанавливаются металлические или деревянные балки.

Для фиксации на площадках имеются технологические отверстия под болтовые соединения.

ВАЖНО!
Иногда обвязка и ростверк представляют собой разные элементы. Обвязка выполняется ниже уровня монтажа ростверка и соединяет между собой все сваи, образуя систему наподобие решетки

Используются металлические отрезки швеллера или двутавра, приваренные к стенкам стволов.

Основные работы

Обустройство лидер-лунок

Перед началом основных работ необходимо подготовить посадочные места для винтовых свай, которые называются лидер-лунками. Для этих целей в намеченных посредством колышков точках следует удалить верхний слой почвы вместе с травой на глубину порядка 10-15 см.

Ширина подготавливаемых лунок должна превышать диаметральный размер лопасти используемых свай примерно на 2-3 см. В принципе, можно обойтись и без такой подготовки; однако в этом случае потребуются дополнительные усилия для вворачивания опор в грунт в ходе ручных операций.

Обратите внимание на следующие детали подготовки:

При использовании в процессе работ специальных вворачивающих механизмов необходимости в обустройстве лидер-лунок, как правило, не возникает.

Не допускается намеренно выкапывать приямки под винтовые опоры и просто устанавливать их остриё в землю (даже на небольшую глубину).

Последнее требование объясняется тем, что одним из условий качественного монтажа винтовых свай является нетронутость окружающих её слоёв несущего грунта, что позволяет эффективно распределить нагрузки от дома.

Подготовка и установка свай

В целях снижения расходов на закупные строительные материалы полноценные винтовые сваи могут изготавливаться самостоятельно.

Для реализации этого решения вам необходимо будет запастись трубами соответствующего диаметра, выбор которого зависит от расчётной нагрузки на свайно-ленточный фундамент дома.

Такие самодельные сваи изготавливаются из труб достаточной толщины, поверхность которых сначала следует тщательно очистить от ржавчины, а затем покрыть специальным защитным составом.

Видео: Самодельные винтовые сваи

После этого на вворачиваемую в землю часть заострённых с одного конца трубных заготовок навариваются самодельные лопасти из металлических пластин требуемого размера и формы.

Для упрощения работы с самодельной сваей в её верхней части в стенках высверливаются два отверстия, в которых при вворачивании помещается специальный рычаг в виде мощной штанги. Эта часть винтовой опоры перед обустройством ленточного ростверка срезается посредством обычной «болгарки».

Порядок монтажа готовых металлических опор выглядит следующим образом:

Перед вворачиванием остриё сваи помещается в заранее подготовленную лунку, после чего с помощью специального рычага её винтовая часть вворачивается в грунт.

Видео: Монтаж свайно винтового фундамента

После того, как все сваи установлены на свои места, их верхние срезы выравниваются по нивелиру, а выступающие части просто срезаются «болгаркой».

Затем в полости труб заливается жидкий бетон, что повышает прочность несущего основания и обеспечивает дополнительную антикоррозийную защиту металла.

В верхней части каждой из самодельных опор привариваются металлические пластины прямоугольной формы, используемые в последствии для связки с ростверком.

При вворачивании очередной опоры следует постоянно контролировать линию вертикальности её положения.

Усиление свайного фундамента

Под этим термином подразумевают целый комплекс мероприятий, направленных на усиление одного или нескольких элементов свайного основания:

• Для усиления опор на этапе их монтажа используют железобетонные подошвы, которые обустраиваются под нижней частью сваи. Для усиления уже эксплуатируемой опоры и ее ремонта в случае обнаружения трещин или частичного разрушения применяют так называемые железобетонные обоймы. Для этого расширяют ствол скважины и заливают бетонную смесь, которая после застывания надежно фиксирует и поддерживает изделие.
• Для усиления ростверка на этапе строительства используют металлические подкладки из уголков или швеллеров, устанавливаемых по углам фундамента. Усиление бетонного ростверка производится методом торкретирования: нанесения растворной смеси под высоким давлением. Ремонтный состав наносится послойно, при этом каждый слой армируется при помощи сетки из тонкой оцинкованной проволоки.
• Усиление всего свайного фундамента в случаях его недостаточной несущей способности, проседания или частичного разрушения – сложная технологическая задача, которая под силу только специалистам. Усиление неправильно рассчитанного или возведенного свайного фундамента зависит от типа грунта. Применяется один из методов уплотнения грунта вокруг свай: цементация, силикатизация, смолизация, обжиг.

По этим же технологиям усиливается грунт вокруг наземной части свайного основания. Если вокруг ростверка наблюдается простое проседание или размытие грунта, производят подсыпание более плотными материалами (мелким щебнем или гравием).

Плюсы и минусы фундамента на сваях

Не рекомендуется его устраивать только на болотистых обводненных участках, где избыточная влага приведет к быстрому истончению стенок ствола. В остальных случаях – это просто идеальный выбор.

Рассматривая плюсы и минусы, явно видно, что достоинства сильно превалируют над недостатками. Однако есть одно большое «НО».

Электромеханическая коррозия

Винтовая опора должна быть изготовлена в соответствие со стандартами и из качественной стали. А после ее еще и в обязательном порядке надо проверить в ОТК с помощью ультразвука либо рентгена. Основные проблемы у застройщиков, остановивших свой выбор на свайно-винтовом фундаменте, обычно возникают именно из-за дефектных материалов.

Особенности технологии монтажа различных видов опорных столбов

Принципы строительства свайного фундамента изложены в СНиП 2.02.03-85 и СП 24.13330.2011. Каждая технология отличается способом устройства, а также видами силовых элементов.

Работы по закладке фундамента для всех типов свай начинаются с уборки площадки от строительного и другого мусора, выгрузки материалов, подготовки технического оснащения, а также разметки поля в соответствии с планом.

Буронабивные

Сваи изготавливают на строительном участке. Алгоритм технологических операций:

1. В обозначенных местах обустраивают шурфы на проектную глубину.
2. Дно скважины засыпают слоем песка и трамбуют материал, чтобы получить высоту не менее 20 см.
3. По технологии без применения обсадных труб стенки скважины укрепляют для защиты от разрушения глинистым раствором. В большинстве случаев используют инвентарные трубы, которые в частном домостроении можно заменить листовым рубероидом.
4. Заготавливают арматурный каркас и помещают его внутрь скважины.
5. Заливают конструкцию раствором, оставляя выступы продольной арматуры над поверхностью.
6. После затвердевания выравниванию опоры на одном уровне.

Винтовые

Установку винтовых изделий можно проводить вручную или использовать редукторные установки для монтажа. Технологические процессы закладки фундамента на размеченном поле:

• вкручивание стержней на глубину, когда лопасти будут погружены в несущий пласт;
• выравнивание выступающих частей свай на одном уровне по горизонтали;
• бетонирование полости труб для предотвращения окисления металла внутри опорных элементов;
• наваривание оголовков;
• зачистка сварных швов и покрытие гидрофобным составом.

Монтаж железобетонных винтовых свай проводится с применением спецтехники, поскольку конструктивные элементы имеют значительный вес и вручную практически невозможно обеспечить соосность столба.

Установка железобетонных опор буровым способом

Потребность в предварительном бурении скважин под забивные сваи возникает в таких случаях:

1. Мощности молотов для забивания недостаточно, чтобы самостоятельно преодолеть сопротивление грунта.
2. Строительство ведется на высокоплотных, вечномерзлых или, наоборот, сильно переувлажненных почвах.
3. Сваи необходимо ввести в грунт под определенным углом.

Последовательность технологических этапов закладки свай:

• лидерное бурение шурфов;
• уборка выработанной земли;
• погружение железобетонных столбов;
• выравнивание выступающих над поверхностью конструкций на одном уровне.

Забивные

Для монтажа забивных опор используют специальную технику с закрепленным дизель-молотом. Алгоритм земляных работ:

1. На забивных столбах делают отметки с шагом в 1 м.
2. С помощью стропов поднимают изделие в вертикальное положение и фиксируют над проектной точкой.
3. Удары дизель-молота производятся с постепенным наращиванием силы. Высота рабочего хода – не более 0,5 м.
4. Чтобы удостовериться в достижении несущего пласта, после погружения сваи на проектную глубину делают 10 последних ударов. Если при этом свая остается на месте, то монтаж силового элемента считают завершенным.

Усиление СФ

Необходимость в усилении конструкции может быть вызвана ошибками при проектировании и строительстве, изменениями гидрогеологических условий, появлением дополнительных нагрузок на фундамент.

Этапы реконструкции:

• проектирование и расчет нового фундамента;
• доставка материалов на площадку;
• подъем дома на домкратах;
• демонтаж старой силовой конструкции;
• разметка свайного поля;
• монтаж новых опор;
• обвязка свай;
• возвращение дома на исходное положение.

Обвязка ростверком

Ростверк — это пояс обвязки, соединяющий отдельные опоры в единую систему. Он нужен для принятия веса стен или прочих элементов конструкции дома, равномерного распределения нагрузки по всему свайному полю.

Существуют разные способы монтажа ростверка, обусловленные материалом изготовления:

Деревянный

Используется деревянный брус минимальной толщиной 150 : 150 мм. Как вариант, можно применить пачки из досок толщиной 50 мм и шириной 200 мм, соединенные в единый пакет размером 150 : 200 мм. Используется качественный сухой пиломатериал 1 или 2 сорта.

Поверхность дерева покрывается антисептическим и антипиреновым составом (в настоящее время существует пропитка, выполняющая обе функции). Соединение брусьев производится вполдерева и только над оголовком сваи.

Стыки, расположенные в пролете, не допускаются. Между металлом и деревом во всех местах прокладывают двойной слой рубероида (гидроизоляция). Установка выполняется так, чтобы свая располагалась точно по продольной оси бруса.

Металлический

Используются различные виды металлопроката:

• Швеллер.
• Двутавр.
• Труба прямоугольного сечения.

При использовании швеллера не нужны оголовки, хотя для трубы или двутавра их присутствие обязательно. Для швеллера используются специальные закладные детали, установленные в трубу при заливке бетона.

Появляется возможность обойтись без гидроизоляции между оголовками и обвязкой, но между металлом и стеной она применяется в любом случае. Соединение деталей производится сварным способом с обязательным усилением болтами.

При повышенной прочности металлического ростверка, возникает большой металлический элемент конструкции, который требует обслуживания — периодической покраски защитными составами.

Железобетонный

Это самый трудоемкий и долгий вариант создания ростверка, но и самый прочный и надежный, не подверженный коррозии или гниению. Для его создания необходимо изготовить опалубку, установленную поверх оголовков.

Внутрь помещают арматурный каркас, после чего приступают к заливке бетона.

Опалубка изнутри устилается слоем рубероида или полиэтилена для исключения утечек влаги. Иногда ростверк заливают ниже уровня оголовков, приваривая арматурный каркас непосредственно к стволам. Чаще всего такое производится при достаточной высоте на уровнем грунта.

В таких случаях подрезку по горизонтали выполняют после затвердения бетона (28 дней), а заполнение стволов производят после подрезки.

Технология сооружения свайно-винтового фундамента

Установленный на винтовые сваи фундамент в первую очередь влияет на тип полов в будущей бане. Чтобы правильно рассчитать количество строительных материалов, которые потребуются для возведения качественного и долговечного фундамента, желательно довериться специалистам.

Проводя расчеты необходимо учитывать следующие факторы:

• состав грунта и его качества;
• средний уровень снежного покрова в зимнее время;
• глубина промерзания грунта;
• уровень затопления талыми водами;
• роза ветров;
• масса готового сооружения с полной отделкой.

Если в процессе закручивания сваи образовался уклон, их выравнивают с помощью ротационного нивелира, не вытаскивая. Нельзя выкручивать уже загнанный в землю шпунт, иначе, со временем баня начнет давать усадку из-за рыхлости почвы. Завинченный опорный столб должен иметь запас высоты не менее 20 см. Впоследствии этот кусок можно будет отрезать болгаркой.

По мере монтажа опорных свай между ними и почвой образуются зазоры, которые заливают раствором бетона и заполнить кусками арматуры. Такой подход сделает фундамент для каркасной бани на винтовых сваях своими руками более прочным и долговечным, защитит металлические элементы от ржавления.

После установки опор выполняют замеры их расположения и приступают к привариванию оголовков. На швы наносят антикоррозийный состав.

Для каких грунтов они подходят?

Погружение винтовых свай производится на достаточную глубину, чтобы исключить воздействие вертикальных нагрузок морозного пучения. Остаются лишь боковые воздействия, которые, ввиду малой площади контакта, не способны оказывать решающего воздействия на опоры.

Поэтому при определении пригодности грунта принято рассматривать только механические качества.

Наиболее подходящими видами являются следующие типы грунта (по убыванию степени пригодности):

• Песчаные.
• Супеси.
• Суглинки.
• Глинистые.

Абсолютно неподходящими грунтами являются скальные и скально-обломочные виды. Кроме того, противопоказаны биогенные типы — торфяники, или рыхлые просадочные грунты.

С осторожностью надо относиться к сильно обводненным участкам, подверженным сильным сезонным колебаниям уровня грунтовых вод. При строительстве на подобных участках надо производить пробное бурение и увеличивать глубину погружения до максимума

При строительстве на подобных участках надо производить пробное бурение и увеличивать глубину погружения до максимума.

Утепление винтового фундамента

Существенным недостатком винтового фундамента является отсутствие капитального цоколя. Эта конструктивная особенность не только придает зданию вид «подвешенности, но и позволяет ветру «гулять» под полами.

Поэтому в таком виде дом оставляют крайне редко: обычно по периметру здания монтируется конструкция, имитирующая цоколь.

Благодаря такому шагу дом приобретает привычный вид, и появляется возможность уменьшить теплопотери через пол за счет установки утеплителя. Как утеплить свайно — винтовой фундамент своими руками?

Для этого необходимо выполнить следующее:

• произвести гидроизоляцию ростверка и выступающих частей стволов при помощи водостойкой мастики;
• по периметру дома смонтировать каркас, закрывающий зазор между низом стены и поверхностью земли;
• через несколько дней (не менее семи) после гидроизоляции можно приступать к монтажу теплоизоляционных плит. В продаже имеется много видов утеплителей, но наиболее дешевым является пенополистирол (пенопласт). Монтируются пенополистирольные плиты по технологии, указанной производителем. В процессе производства работ необходимо обеспечить гарантированный зазор между низом утеплителя (а затем – и между низом отделочного материала) и отмосткой;
• теплоизоляционные плиты необходимо защитить от внешних неблагоприятных воздействий. Для этого устраивается декоративная отделка: обшивка сайдингом, например, или декоративное оштукатуривание. Можно цоколь обложить декоративным кирпичом.

Утепление свайно — винтового фундамента своими руками можно сделать более эффективным, если внутреннее пространство под полом засыпать керамзитом или грунтом.

Технология свайно — винтового фундамента настолько проста, что выполнить ее может любой неподготовленный домашний мастер. Главное – тщательно выполнять каждую операцию и не пренебрегать советами специалистов.

Видео об установке винтового фундамента.