Как закрутить винтовую сваю своими руками? Технология самостоятельной установки свай от А до Я

Для упрощения процесса закручивания винтовых свай, особенно тех, которые отличаются большой длиной, рекомендуем вам ознакомится с устройством специализированного приспособления, предназначенного для завинчивания таких конструкций.

Как закрутить винтовую сваю своими руками

Согласно популярности свайно-винтового фундамента среди владельцев частных домов, можно утверждать, что этот метод обусловлен сравнительно невысокими затратами и относительной простотой установки по сравнению с традиционными способами, такими как заливка железобетонных плит или ленточных фундаментов. Для того чтобы такая структура служила как можно дольше, ее фундамент должен быть максимально надежным и устойчивым. Это требует строгого соблюдения технологий монтажа. В этой статье мы подробно рассмотрим, как правильно и самостоятельно закрутить винтовые сваи в землю, какие существуют методы установки и какие инструменты для этого потребуются.

Строительство с использованием данного метода требует предварительной подготовки, которая включает в себя исследование грунтовых условий на участке, разработку подробного проекта и выполнение разметочных работ.

Определяем глубину залегания плотных слоев грунта

Одной из ключевых особенностей технологии свайно-винтового фундамента является возможность установки свай даже на неровных поверхностях и в условиях слабого грунта. При установке вертикальных металлических опор необходимо заглублять их ниже уровня промерзания на 10-15 см, что позволяет предотвратить их выжимание в процессе морозного пучения. Разные участки могут иметь разные глубины залегания плотных слоев, даже в пределах одного участка, и поэтому для успешной установки винтовых свай нужно точно знать этот показатель. Глубина промерзания определяется также в зависимости от структуры почвы и ее водонасыщенности. Хотя справочники предлагают ориентировочные значения по регионам, более надежно будет провести собственное исследование на участке. Для этого необходимо вырыть несколько ям до двух метров в глубину или пробурить лунки с помощью мотобура, что может быть довольно трудоемким процессом. Если на соседних участках ведутся строительные работы, возможно, они уже провели необходимые замеры, и это может стать самым простым решением вашей задачи. Также можно заказать исследование грунта в строительной компании, после чего вы получите официальный акт с результатами о составе грунта и глубине промерзания.

Составление проекта

Для подготовки чертежа по размещению стальных опор на свайном поле потребуется собрать следующие данные:

• Размеры и масса строения;
• Характеристики грунта (структура, плотность, уровень грунтовых вод, уровень промерзания);
• Величина дополнительных нагрузок (например, сила ветра, количество снега, выпадающего в регионе).

В соответствии с технологией установки винтовых свай для фундаментов обычно применяется несколько интервалов. Минимальный из них (до 2 метров) подходит под тяжелые двухэтажные здания, включая сооружения из бревна и бруса. Оптимальный интервал (2,5 метра) предназначен для каркасных зданий в два этажа или одноэтажных деревянных конструкций. Максимальный (3 метра) подходит для дачных каркасных домиков, беседок и веранд, однако при этом существует риск возникновения вибраций, поэтому такой шаг лучше избегать. На шаг между сваями также влияет плотность грунта: чем она ниже, тем меньше расстояние между опорами.

Важно! Для каждого конкретного проекта шаг установки и схема расположения опор определяются индивидуально.

Разметка

Перед началом установки винтовых свай своими руками необходимо провести разметку строительного участка. Для этого необходимо удалить все зеленые насаждения (кустарники, саженцы, корневища), а зимой очистить от снега, используя лопату. С помощью отрезков арматуры и молотка, с использованием рулетки, замеряют предполагаемое положение точек закручивания столбов, затем забивают метки и соединяют их бечевкой.

Также стоит отметить, что разметка выполняется в следующем порядке: сначала определяются угловые точки, затем — остальные точки по периметру с учетом шага; в последнюю очередь делается разметка под несущими стенами и зонами с повышенными нагрузками. После этого с использованием рулетки проверяются вертикальность углов по диагоналям.

Способы монтажа винтовых свай своими руками

Существует два способа самостоятельного закручивания свай, и в любом из них потребуется один-два помощника (желательно больше). Одинокая закрутка возможна только при помощи электрического сваекрута, но на практике будет сложновато, и в любом случае не помешает поддержка еще одного человека.

С помощью рычага

Процесс закручивания осуществляется пошагово:

• В месте, где была установлена метка, выкапывают приямок глубиной до 30 см, в который вставляется наконечник сваи.
• В заранее подготовленном рычаге (в качестве которого может использоваться лом) продеваются концы, на которые надевают отрезки трубы для удобства вращения.
• Два человека начинают вращение сперва по часовой стрелке, при этом оказывая давление.
• Третий человек, наблюдая за процессом, следует за положением ствола, контролируя его вертикальность с помощью магнитного уровня (допустимое отклонение составляет всего 1-2°).
• Начало деформации технологических отверстий или трудности при вращении являются сигналами, что наконечник достиг плотного слоя грунта.

Также возможно закручивать винтовые сваи самостоятельно, используя монтажный оголовок (вороток). Он надевается на верхушку сваи, фиксируется рычагом через узкие отверстия в стволе, после чего также выполняется закручивание.

Важно! Чтобы установка происходила быстро, концы рычагов должны быть достаточно длинными (до 3 метров). Но в условиях, когда установка происходит рядом с домом (например, при сооружении пристройки) или в ограниченном пространстве, таких как близость других построек и деревьев, данный метод используется очень редко.

С помощью самодельного сваекрута

Часто возникает вопрос, как закрутить винтовые сваи в ограниченном пространстве или в непосредственной близости к дому. Использование такого устройства, как самодельный сваекрут, значительно упрощает процесс установки опор, даже возле деревьев, колодцев, ограды и стен. Для изготовления самодельного сваекрута можно использовать обычную дрель или миксер для бетона. Более подробно о том, как изготовить сваекрут своими руками, можно узнать в нашей статье.

Порядок закручивания следующий:

• наконечник с лопастью помещается в приямок;
• на верхушку надевается сваекрут, который закрепляется шпилькой через монтажное отверстие;
• подсоединяется упор (длинный отрезок металлопроката до 4 метров) также фиксируется;
• принимается решение подключить оборудование к сети, это запускает механизм, который начинает вращать ствол, благодаря чему он постепенно опускается в грунт;
• периодически приостанавливается вращение, чтобы уплотнить верхний слой грунта;
• во время погружения необходимо следить за вертикальным положением ствола с помощью магнитного уровня.

После того как свая достигнет проектного уровня, инструмент отключают от питания, снимают конструкцию и переходят к следующей опоре.

На какую глубину делается установка винтовых свай

Устойчивость винтовой сваи должна быть достаточной для обеспечения прочности конструкции. Поэтому глубина её установки должна быть такой, чтобы лопасти погружались в твердые слои грунта. В идеальных условиях сваи следует закапывать на максимальную длину ствола, чтобы часть, остающаяся над землей, была достаточной для строящегося объекта.

Существуют определенные правила и методы расчета, которые учитываются для определения глубины закручивания винтовых свай:

Ножки сваи должны размещаться ниже уровня промерзания грунта минимум на 20 см (показания зависят от региона).

Подготовка лунки под винтовые сваи до 57 мм

Винтовая металлическая свая имеет конструкцию с коническим наконечником. Этот элемент предусмотрен для обеспечения удобного вхождения опоры в грунт;

Обеспечение первичного вхождения опоры в почву;

Для облегчения процесса закручивания сваи, в указанном месте на земле потребуется создать углубление. Размер этого углубления зависит от диаметра закручиваемой сваи.

Если используется винтовая труба диаметром до 57 мм, то углубление должно быть минимальным. Главное — обеспечить гладкое погружение острия ствола.

Углубление под закручивание винтовой сваи диаметром до 57 мм удобно делать с помощью небольшого ломика. Его вбивают в размеченное место на глубину не менее 10-15 см. Если грунт позволяет, отлом можно вбить и глубже.

Когда лом установлен, его нужно немного раскачать в земле. Движения рук помогут увеличить диаметр углубления и придадут ему коническую форму, совпадающую с конструкцией наконечника винтовой сваи.

Как только ямки под угловые сваи подготовлены, в них погружают наконечники и производят монтаж. Затем ввинчиваются остальные опоры.

Зачем необходимо исследовать грунт

Для создания прочного и стабильного фундамента на винтовых сваях необходимо провести анализ грунта и узнать глубину залегания несущих слоев. Это можно сделать при помощи пробного закручивания свай, однако такой метод не дает полного понимания о природе грунта и его характеристиках, что в будущем повлияет на стабильность постройки.

На данном этапе не стоит экономить свои средства на подробном исследовании грунта с привлечением квалифицированных специалистов. Они смогут провести отбор образцов грунта, проводя детальную оценку их типа, плотности и влажности. Механические свойства грунта определяются в процессе опытного бурения. Благодаря зондированию можно определить его несущую способность. Имея такую информацию, вы сможете точно установить сваи на требуемую глубину. В общем, свайно-винтовой фундамент является универсальным и подходит для строительства на всех типах грунта, за исключением участков со скальными породами.

Составление чертежа

На этапе подготовки можно определять расположение винтовых свай на строительной площадке. Основные правила расположения стальных опор таковы:

1. Винтовые сваи должны быть расположены в каждом углу фундамента;
2. Если предполагается установка печи или котла, опоры под плиту следует устанавливать как в углах, так и по периметру на расстоянии 1,5 метра друг от друга;
3. По осям несущих стен центры опор размещают на расстоянии от 1,5 до 2 метров. Промежуток зависит от типа обвязки. При использовании швеллера сваи закручиваются каждые 2 метра, а при обвязке брусом — каждые 1,5 метра.

Технология самостоятельной установки винтовых свай

После того как анализ грунта проведён и проект составлен, можно приступать непосредственно к монтажу опор. Далее поэтапно рассмотрим, как правильно закрутить винтовые сваи без привлечения специалистов.

На данном этапе проводится тщательная расчистка местности от мусора, а также по возможности снятие верхнего плодородного слоя почвы — примерно на 10-15 см. Затем производится размечивание плана свайного поля с помощью шнура и колышков. Садовым буром в местах будущего размещения винтовых свай создаются углубления глубиной 30 см. Измеряя шнуром расстояние между противоположными углами свайного поля, можно проверить точность разметки. Также углубления располагаются и на прямых участках линий разметки под сваи, их диаметр необходимо подбирать так, чтобы это способствовало плотному вхождению металлического стержня. Так на начальном этапе удается скорректировать вертикальное положение всех опор.

Для установки винтовых свай вручную существует несколько способов, однако выполнять эту задачу одному не получится; потребуется 1-2 помощника для оказания и осуществления работ.

Способ №1: рычаг продевают в монтажное отверстие сваи. Один человек вращает конструкцию вокруг своей оси, в то время как второй контролирует вертикальное расположение сваи с помощью рук. Этот метод подходит для установки свай малого диаметра на глубину не более 1,5 метра.

Способ №2: в данном случае понадобится еще один помощник. Отрезки труб вдеваются в верхний конец металлического стержня с противоположных сторон. Затем работники начинают вращать по часовой стрелке. Третий человек должен следить, чтобы свая входила в грунт строго перпендикулярно поверхности.

Способ №3: монтажный оголовок надевается на верхний конец винтовой сваи и фиксируется с использованием отрезка трубы через монтажные отверстия. Конструкция оголовка позволяет продеть рычаги для удобного монтажа. Такой способ облегчает процесс закручивания опор и сокращает общий временной срок работ. С помощью магнитного уровня отслеживают сохранение вертикального положения винтовой сваи.

В любом случае свая должна быть установлена до моментального прекращения вращения. Специалисты утверждают, что вкручивать металлические стержни нужно до упора для обеспечения стабильности конструкции при морозном пучении грунта.

После ввинчивания всех опор необходимо корректировать высоту фундамента. Для этого находят самую короткую сваю и при помощи лазерного нивелира определяют отметки ниже её отверстий. Тем же прибором фиксируют требуемую длину всех остальных свай. При помощи угловой шлифмашины обрезают верхние части опор, добиваясь ровной горизонтальной плоскости.

1. Заполнение винтовых свай бетонным раствором или сухой смесью

Данная мера производится для предотвращения скопления влаги на внутренних стенках свай. Таким образом, опоры не подвержены коррозии, и исключается риск разрыва винтовых свай при замерзании. В случае применения сухой смеси, оголовки можно приварить сразу, в то время как раствор требует процесса застывания.

Выбираем диаметр и длину сваи

Диаметр винтовых свай, выпускаемых производителями, варьируется от 57 до 133 мм; также имеются конструкции большего диаметра, но они не применяются в частном строительстве. Винтовые сваи маленького диаметра (57, 76 мм) в основном используются для строительства заборов, подпорных стенок, легких рекламных конструкций и указателей. Свая диаметром 89 мм может использоваться при строительстве легких каркасных строений, бань, бытовок, однако чаще всего такие сваи выступают как вспомогательные элементы.

Наиболее распространенным размером является винтовая свая диаметром 108 мм, способная выдерживать нагрузку до 3,5 тонн. Это позволяет устанавливать на таком фундаменте почти все типы домов, за исключением каменных, не беспокоясь о его надежности. Необходим лишь корректный расчет количества свай. Расчет основывается на том, что несущая способность фундамента должна превышать вес строения с учетом всех дополнительных нагрузок (преимущественно снегового давления) на 30%. Длину сваи также лучше брать с запасом, ведь её гораздо легче обрезать, чем приварить к ней удлинители, но при этом следует выбирать такой размер, чтобы она зашла хотя бы на глубину промерзания почвы — 1,5 м. Обычно ходовые сваи имеют длину от 2 до 2,5 м. Расстояние между сваями не должно превышать 3 метров (оптимально 2–2,5 метра).

После проведения расчетов необходимо заказать винтовые сваи у производителя и доставить их на участок.

Инструменты для завинчивания

• лопата — используется для выравнивания поверхности под место установки сваи;
• уровень 30 см с магнитом — крепится на сваю во время закручивания для контроля вертикальности;
• гидроуровень длиной не менее 15 м — необходим для выставления горизонтальной отметки во время обрезания;
• рулетка, длиной от 20 м;
• девять прутьев арматуры А10-А12 длиной по 1 м — применяются для разметки свайного поля, на них натягивается шпагат. В качестве альтернативы арматуре можно использовать колышки, но они должны быть максимально ровными;
• металлический лом (подойдет даже полуось от автомобиля) — просовывается через сваю, на него надеваются трубы-рычаги;
• две трубы диаметром около 50 мм, длиной по 2,5 м каждая — они одеваются на лом с обеих сторон и используются как рычаги для закручивания сваи;
• молоток или небольшая кувалда;
• садовый бур (или старый ледобур) — его диаметр должен быть меньше, чем у закручиваемых свай. Он используется для создания направляющих отверстий (лидер-лунок) или для исследования почвы под свайным полем. Длина лунки должна быть по возможности короче, чтобы винтовая свая могла легче и быстрее пройти часть пути и уплотниться в грунте;
• шпагат — необходим для разметки и в качестве маяков для визуального контроля за размещением винтовых свай;
• болгарка и отрезные круги — для подрезки винтовых свай перед началом обвязки;
• удлинитель;
• специальный маркер или строительный карандаш;
• лист тонкого картона — необходим для разметки ровной окружности на винтовой свае, когда процесс подошел к этапу выравнивания по выбранному уровню. Для этого нужно обернуть сваю картоном, совместить концы на установленной отметке и провести ровную линию;
• нож — пригодится для обрезки шпагата и выполнения других мелких приготовлений;
• перчатки для защиты рук.

Для завинчивания свай необходимо участие как минимум двух рабочих. Идеальный вариант — это два монтажника и один контролер, который будет следить со стороны за вертикальностью расположения винтовой сваи, за линией ряда и т.д.

Поскольку часто бывает необходимость обрезки свай, наличие электричества критично; если его нет, потребуется генератор.

Можно также приобрести или самостоятельно изготовить специальный адаптер-насадку, которая представляет собой кусок трубы, подходящий на сваю, позволяющий совместить отверстия и зафиксировать конструкцию с помощью металлического штыря. На адаптере приварены уши из арматуры для продевания рычагов. Такой адаптер позволяет свободно распределять рычаги, что особенно актуально для длинных свай и в ограниченных пространствах.

Полезная информация об обрезке свай

После установки винтовых свай в грунт, их необходимо обрезать по единой высоте. В регионах с большой снеговой нагрузкой высота опор над землей может достигать полутора метров. Обрезку осуществляют по заранее установленной разметке с помощью специального уровня. Линию обрезки обозначают маркером. Сам процесс резки выполняется с помощью болгарки, оснащенной отрезным диском по металлу.

Полость обрезанных свай заполняется бетоном. В случае небольшого диаметра опор можно использовать воронку для предотвращения проливания раствора. Утрамбовывают раствор в стволе с помощью специального шомпола. В зимнее время вместо бетона применяется смесь из цемента и песка. Такая мера предотвращает образование пустот внутри свай.

Об оголовках и обвязке

Оголовок — это торцевая часть сваи, закрываемая надсадным кольцом с круглой или прямоугольной пластиной. Именно к оголовку последующим образом привариваются металлические элементы, такие как швеллер. Если же предусмотрена обвязка брусом, используются арматурные стержни. По размеру оголовки должны быть немного больше диаметра ствола сваи, чтобы свободно надеваться на обрез. Их изготавливают из усиленной стали, предварительно обработанной специальным защитным покрытием.

Без оголовка сваи могут использоваться только под кладку. В таком случае опоры обвязываются с двух сторон по периметру швеллером, на который укладываются бетонные балки или сооружается ростверк по опалубке.

Если в планах строительство каркасного или брусового дома, наличие оголовков становится обязательным условием. Их можно как приваривать, так и делать съемными. Второй вариант часто используется при ручном монтаже винтовых свай. Положение оголовков следует проверять уровнем, а при выявлении перекосов обязательно необходимо их устранять.

Перед проведением сварочных работ необходимо снять краску с краев ствола сваи и кромки оголовка, при этом провести зачистку при помощи болгарки. По завершению сварочных работ швы необходимо очистить от шлака. Защитное покрытие следует нанести до того, как металл остынет.

Если высота цокольной части составляет более 60 см, или если свайное поле располагается на пересеченной местности, дополнительно выполняется нижняя обвязка свай.