Как установить винтовую сваю своими руками? Пошаговая инструкция

Свайно-винтовой фундамент пользуется заслуженным вниманием со стороны владельцев загородных участков. Это универсальный способ возведения фундаментов различных сооружений: домов, хозяйственных построек, бань, террас, навесов, беседок, причалов. Винтовые сваи подходят практически для любого грунта, а на рыхлых и водонасыщенных почвах это единственное надежное основание. Монтаж винтовых свай не занимает много времени и осуществляется в любое время года. По стоимости свайно-винтовой фундамент один из самых экономичных, а многих привлекает и дополнительная возможность снизить расходы за счет самостоятельной установки.

Идея смонтировать винтовые сваи своими руками вполне реализуема, если придерживаться определенных правил и знать некоторые технологические тонкости.

Что должно предшествовать процессу монтажа

Даже если речь идет о небольшом хозблоке или теплице на винтовых сваях, нельзя пропускать стадию, которая в профессиональном строительстве называется серьезным словом «проектирование». Для свайного фундамента это означает подбор оптимального количества и параметров свай, а это можно сделать, только имея представление о несущей способности грунта на участке и сумме воздействий сверху: веса сооружения, ветровых и снеговых нагрузок. 

1. Исследование грунтовых характеристик и определение длины опор. 

Длина сваи должна быть рассчитана таким образом, чтобы винтовая часть располагалась:

а) в достаточно плотном слое грунта;

б) ниже уровня промерзания. 

Максимальную информацию о залегании пород и грунтовых вод дают инженерно-геологические изыскания. Средние значения глубины промерзания почвы можно найти в интернете, они различаются по регионам. С учетом возможных погрешностей сваи лучше взять с запасом в полметра — лучше срезать излишки, чем столкнуться с нехваткой длины. 

2. Расчет необходимого числа винтовых опор. 

Количество свай зависит от их диаметра — чем он больше, тем выше несущая способность опоры. Как минимум по одной свае располагают по углам сооружения и под пересечением стен, по прямой сваи устанавливают с шагом в среднем 2 метра. В точках с максимальной нагрузкой иногда монтируется свайный куст из 2 — 4 опор.

3. Выбор диаметра свай. 

Диаметром винтовой сваи считается внешний диаметр ствола. Сваи заводского изготовления выпускаются со стандартными диаметрами, каждому из которых соответствует своя несущая способность, указанная в паспорте. Принцип расчета прост: общая нагрузка на весь фундамент должна быть равна произведению несущей способности одной сваи на их количество с учетом коэффициента несущей способности грунта. В качестве ориентира можно опираться на следующие соответствия диаметра винтовых свай весу построек:

• 57-76 мм — для заборов из сетки и штакетника, теплиц, легких террас и навесов;
• 89-108 мм — для заборов из сварных секций и профлиста, беседок, бань, хозблоков, небольших причалов в спокойной воде, каркасных домов;
• 133-159 мм — для срубов и пеноблочных домов, пирсов в водоемах с сильным течением, ангаров. 

По результатам исследований и расчетов вычерчивается схема свайного поля с указанием всех размеров и проектной глубины погружения свай. Она поможет избежать ошибок в монтаже на местности.

Приобретаем качественные сваи

В ходе эксплуатации сваи испытывают множество разнонаправленных нагрузок: давление веса конструкции сверху, постоянное сопротивление грунта снизу, выдергивающие и смещающие нагрузки под воздействием ветра, силы морозного пучения. Их устойчивость обеспечивается правильным расчетом размерных параметров, но не менее важно и качественное исполнение изделий.

Винтовая свая представляет собой металлическую трубу с конусообразным наконечником и лопастями, изготавливается с применением сварки и должна соответствовать требованиям ГОСТа, которые может обеспечить только заводское производство. Самодельные сваи небезопасны и могут не выдержать нагрузок.

Основные показатели, которым нужно уделить внимание при выборе свай:

• Марка стали. Должна обеспечивать достаточную прочность: углеродистая сталь класса не ниже 245, например, марки Ст20;
• Толщина стенки ствола и лопастей. Данный показатель возрастает с увеличением диаметра сваи. Рекомендуется использовать опоры с толщиной стенки не менее 4 мм, лопасти — от 5 мм. В сваях заводского изготовления толщина строго рассчитана таким образом, чтобы излишне не утяжелять и не удорожать изделие, но гарантировать заявленную прочность. 
• Сварные швы. Должны быть гладкими и ровными, без пропусков и остатков шлака, защищённые антикоррозийным покрытием. На заводе они проходят контроль прочности;
• Антикоррозийная защита. Обязательна на всей поверхности винтовой сваи, без нее почвенная влага быстро разрушит металл. Защитное покрытие производится методом холодного или горячего цинкования, нанесения эпоксидной эмали или порошковой полимерной покраской. Слой покрытия должен быть равномерным, без наплывов, сколов и других видимых дефектов. Качественная защита не повреждается, если вы попытаетесь поцарапать ее чем-то твёрдым — так можно провести проверку при покупке.

Какие инструменты нужны для установки винтовых свай 

В случае самостоятельного монтажа винтовые сваи хороши тем, что их можно установить вручную. Но определенный набор инструментов, безусловно, понадобится. Вы можете воспользоваться достаточно компактными механизмами, облегчающими процесс закручивания сваи. Эти аппараты называются сваекрутами и бывают двух видов: 

• Электрические. По сути, представляют собой редуктор и привод, работающие от электродрели. Как правило, ими можно пользоваться при диаметре свай до 108 мм;
• Гидродинамические. В комплект которых входит бензино-масляная станция. Они более громоздкие, но справляются со сваями диаметром 108 мм и более. 

Для разового монтажа фундамента приобретать такое оборудование нерентабельно — электрический сваекрут стоит около ста тысяч рублей, гидродинамический от двухсот тысяч. Но есть компании, где аппарат можно взять в аренду от 2500 рублей в сутки с залогом в четверть стоимости оборудования. 

Если глубина погружения свай не очень большая и их количество невелико, то можно обойтись закручиванием с помощью рычагов. Для этого вам понадобится:

• Два отрезка 50-миллиметровой трубы длиной по 2 метра. Они вставляются в монтажные отверстия наверху ствола сваи, образуя плечи поворотного рычага;
• Монтажный оголовок, если в сваях не предусмотрены монтажные отверстия. 

Необходимыми на всем протяжении установки являются измерительные и маркирующие инструменты:

• Рулетка;
• Уровни — магнитный и лазерный;
• Мелок или строительный маркер.

На этапе подготовки территории используются:

• Колышки или отрезки арматуры;
• Монтажный шнур;
• Лопата.

Для грамотного завершения монтажа — выравнивания стволов по высоте и установки оголовков — будут нужны болгарка и сварочный аппарат.

Комплект дополнительных материалов

Заранее стоит подготовить и все строительные и расходные материалы, без которых не удастся правильно установить опоры:

• Оголовки, по одному на каждую сваю. Оголовок представляет собой крышку ствола сваи. Самая распространенная конструкция оголовка — стакан, плотно надевающийся на выступающее из земли окончание ствола, с приваренной сверху горизонтально квадратной пластиной. Соединение стакана и площадки усиливается двумя или четырьмя косынками. Размер оголовка подбирается по диаметру сваи.

Оголовок имеет двойное назначение. Первая его функция — закрывать внутреннюю полость сваи от проникновения влаги, вызывающей коррозию. Вторая — служить монтажным переходником для крепления к свае ростверка фундамента или столбов забора;

• Цементно-песчаная смесь для заполнения полости ствола до закрытия оголовком. Незащищенная антикоррозийным покрытием внутренняя поверхность сваи чувствительна к присутствию атмосферного кислорода даже в том объеме воздуха, который остается внутри ствола. Чтобы его вытеснить, в полость доверху засыпают цементно-песчаную смесь, которая плотно прилегает к стенкам, увеличивая их сохранность от разрушения,
• Расходные материалы для сварочного аппарата;
• Антикоррозийная эмаль для покрытия швов после приваривания оголовков.

Порядок установки винтовых свай своими руками 

Самостоятельно — не значит в одиночку. Даже с использованием вспомогательного оборудования необходимо заручиться поддержкой как минимум двоих помощников: дополнительные руки и глаза нужны и в процессе разметки, и в ходе закручивания сваи.

Действуйте по плану, отработанному профессионалами:

1. Разметьте места вкручивания свай в соответствии с проектной схемой. Используйте рулетку, лазерный уровень, шнур и колышки (или прутья арматуры). Вначале отмечаются углы и повороты, затем промежуточные точки. Если грунт слишком твердый, в местах установки выкопайте небольшие лунки и залейте водой для размягчения поверхностного слоя;
2. На стволах свай отметьте маркером расчетную глубину закручивания. Нельзя ориентироваться только на ощущение, что свая достигла несущего пласта. Закрепите рычаги в монтажных отверстиях или установите сваекрут у точки монтажа;
3. Установите сваю вертикально в лунку и начните процесс закручивания. При ручном закручивании два человека с помощью рычагов производят вращение, передвигаясь по часовой стрелке вокруг центральной вертикальной оси. При использовании оборудования крутящее усилие передается с двигателя;

После первого оборота выровняйте ствол строго по вертикали. Продолжайте закручивание, контролируя вертикальное положение после каждого оборота с помощью лазерного или закрепленного на стволе магнитного уровня. Отклонение от оси более чем на 2° может привести к поломки или снижению несущей способности;

Опоры закручиваются до нанесенной метки расчетной глубины погружения. Если свая начинает идти с трудом, а метка не дошла до поверхности, аккуратно продолжайте вращение с небольшим наращиванием усилий, чтобы не сломать лопасти, пока процесс не замедлился окончательно. Если отметка достигнута, а свая продолжает уходить на глубину, не пытайтесь выкрутить ее обратно — вы можете повредить винтовую часть, а опора потом все равно осядет. В случае такой ошибки в расчетах нужно нарастить ствол отрезком трубы подходящего диаметра;

4. Обрежьте сваи в уровень. После установки всех свай вы заметите некоторый разброс по высоте оставшихся на поверхности стволов. С помощью лазерного уровня нанесите на них отметки в одной горизонтальной плоскости на высоте, определенной проектом, и обрежьте их болгаркой;
5. Заполните полости стволов цементно-песчаной смесью;
6. Наденьте на стволы оголовки, предварительно зачистив наружную поверхность ствола. Приварите оголовок к стволу опоры. Оставив оголовок не приваренным, даже если он надет очень плотно, вы повышаете риск его смещения и проникновения внутрь сваи корродирующих факторов.

Сваи, правильно рассчитанные и установленные с соблюдением технологии, надежно эксплуатируются в течение десятков лет.