Устройство и характеристики оголовков винтовых свай

Устройство монолитного ж/б фундамента на винтовых сваях

Монолитный фундамент делается для зданий, стены которых планируется выполнить из пенобетонных блоков. Это значительно уменьшает нагрузку от стен сооружения, но увеличивается давление на винтовые сваи от самого фундамента.

Монолитный фундамент напоминает ленточный, но висящий над поверхностью и опирающийся на оголовки. Расчёт выполняется как для железобетонной балки, закреплённой с двух концов

Здесь важно правильно рассчитать геометрические размеры ростверка, необходимое количество и диаметр несущей арматуры

Важно! Проект монолитного железобетонного фундамента выполняйте только в проектных организациях. Технология процесса такая:. Технология процесса такая:

Технология процесса такая:

Внутрь винтовых свай опускается арматура расчётного сечения и количества. Из щитов или досок изготавливается висячая опалубка под ростверк. Внутри монтируется несущая и конструкционная арматура, перевязывается с арматурой в свае.

Производится заливка ростверка и свай одновременно и беспрерывно за один проход бетоном с наполнителем из мелких фракций щебня до проектной отметки

Важно во время заливки в ростверке уплотнять бетон вибратором, а внутри сваи куском арматуры. Остаётся снять опалубку, проверить фундамент на горизонтальность и по диагоналям

Забивка свай разных видов

Выбор между металлическими и железобетонными сваями зависит:

• от этажности здания
• от типа грунта
• от условий влажности.

Так в для строительства двух и более этажных здании наша компания предлагает железобетонные сваи, а для возведения небольших дачных домиков или бани вполне пригодны металлические сваи.

Свяжитесь с нами и мы произведём работы

Компания Установка Сваи предлагает услуги по подбору и монтажу сваи различных разновидностей и в различных условиях. Все будет зависит как от пожеланий клиента, так и от заключения наших специалистов, которые исследуя участок и грунт вынесут свои вердикт относительно возможности применения сваи того или иного вида.

1. Фото наших работ
2. Как с нами связаться

Наша производит поставку и забивку свай в Московском регионе — обращайтесь, поможем!

Забивка наклонных свай

Погружение наклонных свай — методика, применяемая для создания усиленных свайных оснований и реконструкции уже существующих фундаментов.

Важно знать

При возведении дома, имеющего более двух этажей важно провести точный расчет: выяснить максимальную нагрузку дома с наполнением, возможное количество свай в фундаменте, их размеры, общую несущую способность конструкции и тип грунта в конкретном регионе. Если расчеты выходят за пределы максимальных значений, следует использовать другой фундамент или изменить проект застройки

«Литейно-трубный завод» предлагает огромный ассортимент винтовых свай разных размеров для возведения домов, технических объектов, гаражей, бань, заборов и других сооружений на винтовом фундаменте. Специалисты компании помогут провести расчет количества используемого материала, нагрузку на фундамент, подберут наиболее подходящие винтовые сваи под строительство объекта. Осуществят возведение фундамента на винтовых сваях под ключ. Доставка материала осуществляется во все регионы РФ. Более подробную информацию можно получить в отделе продаж.

Позвоните нам или Закажите звонок

Устройство и назначение

Вершина опорной сваи поддерживает плиту и выставляется в одной горизонтальной плоскости с помощью лазерного уровня или нивелира. Нарушение отметок монтажа негативно сказывается на несущей прочности всего фундамента. Оголовники на сваи срезаются или срубаются после окончания забивных работ, т.к. выравнивать головки в одном положении при заглублении трудно.

Вершины стержней выполняют функции:

• закрепляют ростверки в монтажном положении;
• фиксируют общий каркас с помощью соединительных связей.

Величина оконечности зависит от размера сваи и удельного веса материала ее изготовления. Внутренний диаметр головки должен быть больше наружного диаметра сваи, чтобы надеваться на нее.

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.

Применение фундамента на винтовых сваях

Свайно-винтовой фундамент (СВФ) нетребователен к характеристикам грунта и особенностям ландшафта. Он идеально подходит для установки на местности, где плотные несущие грунтовые слои находятся гораздо ниже отметки поверхности.

Также винтовые сваи выбираются при строительстве зданий на:

• склонах;
• сильно обводненных почвах;
• торфяных грунтах;
• местности, постоянно заливаемой паводком;
• пучинистых почвах;
• подвижных и плавающих грунтах.

Фото 2. Бревенчатый дом на склоне, строящийся на свайном основании

Свайные основания сооружаются даже вблизи пролегания разнообразных инфраструктурных коммуникаций и возле деревьев с густой корневой системой, поскольку они не являются преградой для их установки.

Назначение оголовков

Оголовком винтовой сваи называется переходная металлическая деталь сопряжения верхнего торца свайной конструкции, изготовленная из элементов фундаментной балки или ростверков. Ростверк, металлический или железобетонный, монтируется в строго горизонтальном положении. Это условие считается обязательным для создания нормальной несущей способности свайного фундамента.

Виды и составляющие части винтовых свай

Размер оголовка выбирают в зависимости от диаметра сваи и веса опорной конструкции, которая будет непосредственно опираться на фундаментную балку. При этом его внутренний диаметр должен немного превышать наружный диаметр сваи. Это необходимо для свободного и глубокого надевания. При значительных осевых нагрузках на ростверк или фундаментную балку применяют усиленные оголовки.

Что же такое оголовок сваи и для чего он нужен? Это верхушка опоры, на которой держится плита. Нужно следить за расположением свай на одном уровне. Если работа сделана с перекосом, несущая способность фундамента будет нарушена. Выравнивание – нелегкая работа, поэтому лучше срубать или отрезать опоры уже после заглубления.

Величина оголовка зависит от размера основы сваи и удельного веса материала. Диаметр трубы изнутри должен быть немного больше размера сваи, для того, чтобы надеваться на нее. Оголовки винтовой сваи бывают различных форм: тавровая, квадратная, многоугольная или круглая. Они требуются не для всех строений, при возведении дома из газоблока оголовки не нужны, а вот при строительстве каркасного и брусового дома желательны.

Оголовком сваи называют верхний торец опоры. На него опирается балка ростверка или плита. По этой причине все оголовки свайной части основания надо располагать на одном уровне. Если это условие не соблюдается, балки и плиты ростверка ложатся на сваи с перекосом, что приведет к ухудшению несущей способности фундамента.

На фото — готовые к установке оголовки винтовых свай

Размер оголовка зависит от диаметра корпуса сваи и удельного веса конструкции, которая приходится на плиту оголовка. Внутренний диаметр трубы оголовка немного превышает наружный размер сваи, чтобы плотно, свободно и глубоко на нее надеваться. При значительных нагрузках на ось ростверка применяются усиленные оголовки. Их изготавливают из качественной стали с четырехсторонними косынками и покрытием антикоррозийным составом.

Схема расположения оголовка винтовой сваи

Оголовки по размеру идентичны габаритам и контуру поперечного сечения сваи. Форма оголовков многовариантна: круглая, квадратная, тавровая, многоугольная. Размер верхней части сваи будет зависеть от ее типа. Для примера, габариты оголовка винтовой сваи можно вписать в окружность Ø 10,8 –32,5 см. Ж/б сваи выпускают в форме квадрата состороной 20 – 40 см. Сваи из дерева можно вписать в неправильную окружность Ø 18 – 32 см.

Оголовок винтовой сваи является переходной деталью, соединяющей голову бетонной сваи с деталями ростверка. Вид оголовка зависит от типа строения. Дом из газоблока можно строить на фундаменте из винтовых свай без оголовков: вкрученные сваи связывают швеллером и укладывают на них ж/б плиту. Для каркасного или дома из бруса присутствие оголовков желательно. К свае он прикрепляется как крышка. Обычно такой оголовок фиксируется жестко и закрепления сваркой не требует.

Обрезка свай по уровню

Монтаж винтовых свай заканчивается обрезкой их относительно единой плоскости. Очевидно, что достичь одного уровня при вкручивании нескольких свай практически невозможно, поэтому после завинчивания они обрезаются – так, чтобы плоскость фундамента была единой. Вывод плоскости осуществляется после заворачивания всех свай.

Она обрезается перпендикулярно телу трубы, и далее производится наметка всех остальных свай для обрезки.

Существует два основных способа выведения плоскости фундамента:

• С использованием водяного уровня
• С использованием лазерного уровня

Первый способ довольно сложен и потребует аккуратности и внимания. Водяной уровень представляет собой длинную прозрачную пластиковую трубку, заполненную водой. Один конец трубки подводится к эталонной свае так, чтобы уровень воды в трубке совпадал с уровнем обрезки сваи.

Водяной уровень

Далее трубка протягивается до следующей сваи и приставляется к ней. Уровень, до которого поднялась вода в трубке, будет соответствовать высоте эталонной свае относительно горизонта. На свае делается отметка, по которой будет произведена обрезка. Максимальное отклонение должно составлять не более 1-2 мм.

Таким же способом отмечаются уровни обрезки всех остальных свай.

Следующим этапом будет сама обрезка каждой сваи. Оптимальный способ обрезки – с помощью углошлифовальной машинки, так называемой «болгарки». Применение абразивного отрезного круга делает срез аккуратным и ровным.

В результате обрезки труб мы получаем набор ровных окончаний винтовых свай над поверхностью земли. Это и будет основанием для формирования обвязки фундамента.

Обрезка труб по уровню

После обрезки всех труб рекомендуется еще раз проверить, правильно ли они выставлены по уровню. Если на какой-то трубе произошла ошибка, ее нужно учесть в дальнейшей работе – отметить дефектную трубу и либо слегка подрезать ее, либо в дальнейшем установить дополнительную подкладку под ростверк – если труба обрезана слишком низко.

Особенности монтажа

Срезка

Технологию срезки можно применить для стержней из любого материала. Резке поддаются и древесина и металл и железобетон. Разница заключается лишь в применяемом инструменте. При резке древесины подойдёт обычная пила.

Для металла придётся использовать машинку шлифовальную угловую. При резке бетона на данную машинку одевают специальный круг. Также можно применить дисковые пилы с различными режущими элементами.

Оборудование для спиливания может быть:

• Ручным.
• Станочным.

Процедуру резки можно разделить на следующие этапы:

1. На трубе обозначат линию для срезания. Измерять необходимо с разных сторон. При отметке с одной стороны, есть опасность произвести не ровный рез. Это выяснится на этапе установки оголовка. В процессе монтажа его будет очень трудно привести в горизонтальное положение.
2. Режущим инструментом по линии среза сначала пропиливают небольшую борозду.
3. Далее по данной борозде происходит непосредственно отпиливание трубы.

Эта технология имеет определённые преимущества:

• Высокая производительность работ.
• Низкая стоимость режущего инструмента.
• Простота выполнения, не требующая привлечения квалифицированных специалистов.

Недостатки:

• Быстрый износ режущих дисков.
• Данный вид работы довольно травмоопасный. Необходимо четкое соблюдение требования техники безопасности.

Установка

После того, как все стержни закручены до проектной отметки, и обрезаны в необходимом уровне, начинается монтаж оголовков свай. Надеваем данный элемент на стержень и отчерчиваем отметку, до которой он садится на трубу.

Снимаем элемент и очищаем трубу от верхнего края, до отчерченной отметки. Эта процедура необходима для получения качественных сварных швов. Оля очистки можно использовать машинку шлифовальную угловую, в простонародии называемую «болгарка».

После этого снова надеваем оголовок, и помощью уровня проверяем его расположение относительно горизонтальной плоскости. Данный элемент должен строго находиться в горизонте, если есть отклонения, значит, труба отпилена не ровно, и это нужно исправлять.

Дальнейший монтаж состоит из следующих операций:

• Установка в горизонтальной плоскости.
• Сварка конструкций в двух местах.
• Проварка элементов по окружности, с оставлением зазора в 20-30 миллиметров. Данный технологический зазор необходим для вентилирования внутренних поверхностей изделия. Для сварки используем инверторный аппарат с силой тока примерно 90 ампер. Электроды необходимо использовать толщиной 3 миллиметра.
• Очищение сварочных швов. Для определения качества сварки швы необходимо очистить металлической щеткой.
• Окраска. Последний этап установки оголовков. Красим всю конструкцию. Лучше применить покрытие с защитными свойствами.

Монтаж фундаментов из винтовых свай является самым экономичным вариантом для частного строительства. При соблюдении технологии строительного производства срок службы такого фундамента не ограничен.

Разновидности опор

Производители свай предлагают несколько видов изделий. Они различаются по нескольким критериям:

• размерам;
• наконечникам;
• по ширине и количеству лопастей;
• типу стали (материалу изготовления);
• защитному покрытию.

По диаметру и длине

Длина опоры в каждом случае рассчитывается индивидуально

При этом важно учитывать несколько показателей:

• глубину, на которой залегает плотный грунт;
• глубину промерзания почвы в регионе;
• высоту цокольного этажа.

Диаметр и длина винтовых свай  рассчитывается индивидуально.

В большинстве случаев длина опоры варьируется в пределах 2500-3500 см.

Диаметр опор — от 57 мм до 130 мм. От этого показателя зависит прочность готовой конструкции и несущая способность фундамента. Производители предлагают несколько вариантов изделий:

1. Маленький диаметр опоры 57 мм. Для такой сваи нагрузка составляет 800 кг. Сфера использования такого фундамента относительно узкая: установка ограждений из сетки-рабицы или штакетника.
2. Труба диаметром 76 мм. Она подходит для строительства заборов из частого штакетника или профнастила. Максимальная нагрузка достигает 3000 кг.
3. Диаметр 89 мм. Использовать опоры можно для возведения беседок, легких гаражей, хозпостроек, веранды. Несущая способность достигает 4-5 т.
4. Диаметр 108 мм. Такие трубы рекомендуют при строительстве небольших бревенчатых срубов и каркасных домов. Опора выдерживает до 5-9 т.
5. Диаметр 133 мм. Сваи с максимальной нагрузкой 12-14 т используются в малоэтажном строительстве, когда в качестве строительных материалов используется кирпич или газосиликатные блоки.

По типу наконечников

Винтовые сваи бывают 2 видов:

1. Литые. Такие элементы изготавливаются путем литья, в результате наконечник с лопастью представляет собой единую деталь. Они характеризуются повышенной прочностью, однако их цены выше. Применять их рекомендуют на твердых каменистых почвах.
2. Сварные. Эти наконечники изготавливаются путем приваривания лопасти к наконечнику. Низкая цена объясняется относительно низкой прочностью. Если такую опору попытаться поднять из земли, есть высокий риск срыва лопасти.

Винтовые сваи бывают литые и сварные.

По количеству лопастей

Опоры бывают:

1. Однолопастными. Их рекомендуют к использованию на грунте с высокой несущей способностью. Однолопастные сваи со сварным наконечником быстро достигают критической нагрузки, что вызывает срыв лопасти.
2. Многолопастными. Наличие 2 лопастей обеспечивает повышенную стойкость к горизонтальным, вдавливающим и выдергивающим нагрузкам.

По материалу изготовления

В зависимости от применяемой стали выделяют несколько видов опор:

• сталь СТ3 — из нее производят сваи, подходящие для грунта со слабой химической агрессивностью;
• Ст20 — такой сплав рекомендуют для работ на почвах средней химической агрессивности;
• опоры из стали 30ХМА и 09Г2С подходят для высокой химической агрессивности среды.

Сваи различаются по материалу изготовления.

По типу защитного покрытия

Стальные опоры после установки будут взаимодействовать с влагой, поэтому им необходима надежная наружная защита от коррозии. Лучше всего выбирать изделия, которые уже обработаны защитным составом на заводе. Существует несколько типов покрытий. Максимальную защиту обеспечивают эпоксидные и полиуретановые составы, а также цинкование холодным способом.

По области применения

Сваи различаются шириной и расположением лопастей, строением наконечника. Эти особенности влияют на эксплуатационные характеристики. По области применения винтовые опоры делят на 4 категории:

1. Изделия с 1 широкой лопастью, которая расположена на коротком наконечнике. Они подходят для работы на любых грунтах. Для строительства частных домов из блоков следует брать опоры большого диаметра и соблюдать малый шаг при установке.
2. Сваи с 2 лопастями, расположенными на разной высоте. Для установки такого фундамента требуется специализированная техника. Опоры подходят для строительства 2-этажных дачных домов и характеризуются повышенной устойчивостью к усадке и выдергиванию.
3. Изделия многовитковые с длинным наконечником и узкими лопастями разработаны для установки в каменистый грунт.
4. Сваи без острого наконечника имеют ограниченные функции и предназначены для строительства в условиях вечной мерзлоты.

Сваи имеют разные области применения.

Процесс выполнения работ вручную

К выравниванию оголовков свай приступают после окончательного погружения всех опор и обязательного составления технической документации в виде акта сдачи-приемки. В первую очередь на сваи наносят риски, используя нивелир или лазерный уровень. Никакие замеры от планировочной отметки земли, в этом случае, не допускаются, так как любая неточность может повлечь за собой целый ряд ошибок.

Срубка свай, оголовки которых расположены на высоте, производится со строительных подмостей, установленных на выровненное и уплотненное основание. Для большей устойчивости под них укладывают жесткие плиты или деревянные щиты. Низко размещенные участки железобетонных опор срезают с земли.

Работы выполняются в несколько этапов. Вначале бетон вырубается со стороны граней

Особое внимание, при этом, обращают на целостность арматурных стержней, заложенных в теле железобетонной опоры. Их аккуратно обнажают и перерезают по требуемому уровню

Затем скалывается внутренняя часть оголовка, после чего срез выравнивается под заделку сваи в ростверк.

Ручной метод срубки оголовков значительно дешевле механизированных способов подгонки свай под нужный уровень. Но он является трудоемким и малоэффективным, а потому – длительным. Ручные работы применяют в том случае, когда выравнивать приходится несколько железобетонных опор. На крупных объектах используется более высокопроизводительное оборудование.

Это может быть оголовок Т-образной формы, выполненный в виде пластины с круглым основанием, которое следует надеть на сваю и прикрепить при помощи сварочных швов. Помимо этого, если для установки ростверка используется двутавровая балка или швеллер, их требуется приварить к торцу свай, но уже стандартным способом.

Для выполнения сварочных работ используют электроды, размер которых 0.3 см, а величина тока не более 100 ампер. Если для монтажа основания каркаса используют бетонный оголовок, то его установка начнется лишь после того, как будут срублены оголовки до требуемого уровня. Оголовки такого типа должны быть установлены в бетонный раствор при заливке фундамента на опалубку, установленную на сваи.

Схема сварки:

• Установите оголовок в правильном положении и контролируйте горизонтальную плоскость.
• Прихватите оголовок в двух или трех местах при помощи точечной сварки.
• Приварите его по всему периметру, и оставьте отрезок шва в 1-2 см для вентиляции оголовка изнутри.

Преимущества

Да, изготовление свай в строительной сфере уже не является новинкой, но есть большая вероятность того, что далеко не каждый заказчик сталкивался с их применением в свой жизни. Большинство людей смущены длительностью монтажного процесса, а также трудоемкостью установки ростверка.

Стоит отметить то, что использование фундамента этого типа поможет спасти владельцев дома от большинства негативных факторов:

• Весеннее-осенних паводков.
• Неустойчивостей грунта (болота, торфяники, плавуны, зыбучие пески).
• Удобство выполнения монтажных работ, которое не будет зависеть от условий погоды (жары, мороза и прочего).
• Строительство зданий даже  на тех поверхностях, которые имеют неровности.
• Распределение нагрузки веса по всему контуру фундамента.

В мире есть огромное количество проектов, для возведения которых использовали те типы фундамента, что устанавливали на бетонные и винтовые сваи. Большинство из них представляют собой экопроекты, главной функцией которых являлось сберечь первозданную красоту мест, выбранных для строительства. Так, заповедники Норвегии и Финляндии стали богаче на необыкновенные строения «на ножках». Они не только стали уютным жильем для своих владельцев, но и достопримечательностью для туристов.

Удобные, красивые, а самое главное – полностью безопасные жилые дома поражают своей оригинальностью дизайна и простотой. Какой из типов свай и оголовков станет прекрасной опорой для дома, выбирать только вам. Главное, чтобы такой фундамент прослужил нескольким поколениям вашей семьи.

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.

Механизированный процесс

Быстро избавиться от лишней части железобетонных оголовков поможет навесная гидравлика, устанавливаемая практически на любой трактор или экскаватор. Оборудование оснащено синхронно работающими поршнями, размещенными с каждой из рабочих сторон механизма. Своеобразный хомут надевается на сваю и закрепляется на нужном уровне.

После подключения поршни начинают одновременно давить по всему периметру сваи, разрушая только требуемый отрезок. Усилия не затрагивают основную часть железобетонной опоры, оставляя ее цельной. При этом:

• не нарушается структура арматурных стержней, которые нередко используются в узлах сопряжения с ростверками;
• отсутствует сильный грохот, сопровождающий работу отбойного молотка и кувалды;
• появляется возможность подготовки около 300 свай за одну смену.