Винтовые сваи: технология, устройство и применение

Винтовая свая представляет собой пустотелую трубу с заостренным наконечником, к которому привариваются лопасти или наносится резьба. Наземная часть оснащена шляпкой, предназначенной для крепления ростверка. На поверхность трубы и лопастей наносится антикоррозионное покрытие, благодаря чему эксплуатационный срок конструкции составляет 50 и более лет.

Существуют следующие типы свай:

• сварные;

• с литым наконечником;

• геошурупы;

• многовитковые оцинкованные;

• нестандартные;

• большого диаметра.

Все они, кроме нестандартных и геошурупов, могут быть использованы при обустройстве свайного фундамента.

По технологии производства винтовые сваи можно разделить на три группы:

• Литые. Получают методом литья в специальную форму. Такие сваи обычно имеют стандартный диаметр – 108 мм.  Благодаря отсутствию сварного шва конструкция отличается прочностью и надежностью. К недостаткам можно отнести сложности с изготовлением литых свай нестандартных размеров (необходима разработка индивидуальной формы).

• Сварные. Изготавливают привариванием готовых лопастей к заостренному концу трубы. Плазменная резка, которая применяется для изготовления лопастей и трубы (ствола), обеспечивает требуемую точность размеров. Швы после сварки зачищают и наносят антикоррозийное покрытие.

• Комбинированные. Имеют литой ствол и сварные лопасти. Встречаются и применяются реже из-за большей стоимости.

Технические параметры винтовых свай

Основными параметрами выбора свай являются диаметр ствола (57-159 мм), диаметр лопасти (180-550 мм), длина ствола, толщина стенки (3-10 мм)  и несущая способность (1-15 тонн на одну сваю). Главным фактором, определяющим выбор конструкции, является диаметр ствола.

• Винтовые сваи диаметром 57 мм и 76 мм используют в легких конструкциях, ограждениях, столбах заборов и т.п.

• Изделия диаметром 89 мм применяются  для временных сооружений (бани, срубы, беседки, мостики, пирсы, дачные домики).

• Сваи диаметром 108 мм используют в более тяжелых сооружениях: коттеджах, банях и срубах из тяжелого бруса.

• Конструкции диаметром 133 мм применяют для самых тяжелых сооружений (ангаров, многоэтажных домов).

Наиболее распространены винтовые сваи с диаметром лопасти 300 мм, ствола – 108 мм, с несущей способностью 4-6 тонн. Они являются наилучшим вариантом для малоэтажного строительства.

Сферы применения винтовых свай

Каркасные сооружения промышленного назначения.

Малоэтажное домостроение на болотистых грунтах или ограниченное по срокам.

Легкие сооружения на берегах рек и водоемов (мосты, причалы).

Строительство в старых районах

Обустройство фундаментов для временных сооружений всех видов (павильоны, шатры, беседки).

Фундаменты для мачт, линий электропередач, теплиц.

Для фундаментов долговечных конструкций, особенно на грунтах, сложных по рельефу и составу.

Расчет фундамента с применением винтовых свай

Главный фактор, который необходимо определить для расчета фундамента – это общая нагрузка на сваи. В зависимости от ее величины определяется их тип, количество и расстояние друг от друга.

Все вычисления следует производить на основе чертежа первого этажа. Общая нагрузка на сваи (фундамент) включает в себя вес сооружения вместе с ветровыми и снеговыми нагрузками.

Вес строения представляет собой сумму следующих составляющих:

• Вес стен;

• Вес перекрытий;

• Вес конструкций крыши (кровля, стропила, обрешетка);

• Эксплуатационная нагрузка (вес мебели, бытовой техники и т.п.).

Вес стен, элементов крыши, перекрытий должен рассчитываться индивидуально, согласно таблицам для каждого строительного материала. В том месте, где предполагается установка камина или печи, следует устанавливать две винтовых сваи.

Снеговые и ветровые нагрузки определяются по существующим нормативам для данной местности. Если крыша имеет крутой скат, вес снега не принимается во внимание.

Количество свай определяется их несущей способностью, которая зависит от толщины стенки ствола, опорной поверхности и особенностей грунта.

Достоинства свайно-винтовых фундаментов

• Фундаменты на винтовых сваях не требуют тяжелой строительной техники, являются менее трудоемкими по сравнению со стандартными.

• Являются идеальным выбором при строительстве на торфяных и пучинистых почвах, в местности с высоким уровнем грунтовых вод, на склонах холмов, на участках со сложным (неоднородным) рельефом.

• Свайно-винтовой фундамент не допускает перекоса здания, при правильном расчете и монтаже обеспечивает безопасность и надежность жилья.

• Сооружается быстро, при необходимости легко демонтируется.

Недостатком свайно-винтового фундамента можно считать сложность установки в каменистых грунтах, так как при этом возможно повреждение защитного антикоррозионного слоя.