Чтобы винтовой фундамент был надёжным и долговечным, важно не только грамотно выбрать сваи, оптимально подходящие по параметрам, но и смонтировать их, строго соблюдая рекомендуемую производителем технологию установки. Для обустройства винтового фундамента необходима предварительная подготовка, заключающаяся:

• в пробном бурении почвы;

• в выполнении расчётов интенсивности нагрузки;

• в подборе винтовых свай требуемого диаметра и длины;

• в выполнении разметки участка на предварительно составленном плане.

Перед началом установки винтовых свай проверьте качество свайных опор. Все сваи должны быть фабричного производства, иметь защиту от коррозии в виде специального покрытия. В качестве материала изготовления должна применяться сталь высшей пробы. Обязательно соответствие винтовых свай как всем особенностям будущего объекта, возводимого на фундаменте свайного типа, так и нюансам грунта.

Техника монтажа фундаментных винтовых свай

Монтировать винтовые сваи можно разными способами. Выбор конкретной техники монтажа зависит от многих факторов: от финансовых возможностей застройщика; от типа грунта на стройплощадке; от времени года, в которое проводится обустройство фундамента; от его расположения и наличия подъездных путей для транспортировки материалов и строительной техники. Так, например, если подъехать к участку нет возможности, либо сваи устанавливаются в воде, то действовать приходится ручным методом. Если подобных препятствий нет, но требуется возведение объекта в максимально короткие сроки, логично выбрать механический способ установки свай. Давайте рассмотрим важные нюансы и особенности и того, и другого способа монтажа винтовых свай. При этом учтите, что даже выбрав определённый метод монтажа, можно использовать разные инструменты, и, соответственно, качество при этом будет существенно меняться. Какой бы вы ни выбрали инструмент, при помощи которого будет сооружаться свайный фундамент, помните, что использовать в работе можно только профессиональные приборы и инструменты. Приспособления и инструменты, предназначенные для бытового применения, использовать для монтажа винтовых свай нельзя, поскольку с их помощью не удастся обеспечить требуемую точность и надёжность установки опор.

Установка винтовых свай ручным способом

При установке винтовых свай вручную используют специальный инструмент либо лом. Можно также применять толстые металлические пруты — их вставляют в предусмотренные конструкцией отверстия, таким образом появляется рычаг, позволяющий вкручивать сваи в грунт. В работе нужно использовать ещё одно надёжное приспособление, дающее возможность оптимизировать распределение нагрузки в процессе монтажа свайных опор — монтажный оголовок. Его надевают на винтовую сваю и фиксируют металлическим штырём. Оголовок оснащён двумя рукоятками, обеспечивающими удобство ввинчивания свай.

К преимуществам ручного способа установки можно отнести:

• универсальность применения — ручным способом можно устанавливать сваи в любых условиях, в том числе при отсутствии подъездных путей и монтаже в водной среде;

• низкую стоимость — обеспечивается она за счёт экономии, образующейся из-за отсутствия необходимости аренды спецтехники;

• возможность самостоятельного проведения монтажа без привлечения сторонних участников и организаций;

• минимальную потребность в наборе инструментов, необходимых для выполнения монтажа.

Ручной способ установки винтовых свай используют для возведения построек любого назначения, но у него есть и довольно серьёзные недостатки. Ручное ввинчивание свайных опор требует гораздо больше временных затрат по сравнению с механизированным способом монтажа. Кроме того, при выполнении ручной установки свай намного труднее обеспечить идеальное вертикальное положение устанавливаемой сваи. В процессе монтажа ручным способом может быть допущена существенная погрешность, поэтому вертикальность ввинчивания свайной опоры нужно постоянно отслеживать, используя для этого специальный прибор. Определённые проблемы нередко возникают при ввинчивании свайных опор в плотные грунты. Иногда грунт бывает настолько твердым, что не позволяет ввинтить свайную опору на проектную глубину.

Монтаж механическим способом

Механическая установка винтовых свай предусматривает применение техники, специально предназначенной для выполнения подобного рода работ — бурильных установок, размещённых на колёсной базе. При использовании такой техники перед началом сооружения свайного фундамента стройплощадка, на которой будут проводиться работы, очищается от мусора. Если на ней имеются корни кустарников и пни деревьев, всё это удаляется. Обеспечивается подъездная зона для техники. Применение механического способа установки свайных опор фундамента позволяет выполнить работу намного быстрее, чем при использовании ручного — в несколько раз. Кроме того, бурильная установка придаёт свае вращательный момент, который позволяет ввернуть винтовую опору в грунт практически любой плотности. Особенно актуально использование бурильной установки, когда фундамент монтируется из усиленных свай либо из опор, имеющих большой диаметр. Вручную устанавливать подобного рода элементы фундамента очень сложно, приходится затрачивать уйму усилий.

Но и у механического способа монтажа винтовых свай есть недостатки. Самый большой из них — это дороговизна оказания подобных услуг. Но если расходы уже предусмотрены сметой, то лучше отдайте предпочтение механическому способу установки свай — это сократит общие сроки строительства. Кроме того, нередко на участках возникают проблемы с подъездом спецтехники на место проведение работ — дорожное полотно не имеет асфальтированного покрытия, либо дорога и вовсе не расчищена. 

Как выполнять монтаж винтовых свай

Независимо от того, какой метод установки вами выбран, монтаж свайных опор нужно выполнять в соответствии с инструкцией, предусмотренной для каждого способа ввинчивания. Между собой эти инструкции имеют существенные различия. Помимо способа монтажа необходимо учитывать параметры и технические характеристики винтовых свай. Чем больше диаметр опорной сваи, тем целесообразнее применение спецтехники. Техника, предназначенная для установки свайных опор, также бывает разной, имеет значительные отличия по основным параметрам и техническим характеристикам. Подобрать оптимальный вариант должен специалист, который будет выполнять работу по установке винтовых свай.

Особенности ручной установки свайных опор фундамента

Ручной монтаж винтовых свай требует подготовки неглубоких ям в точках, где планируется установить опоры для фундамента. Эти точки предварительно отмечают небольшими колышками, выполняя разметку фундамента. Выкапывают такие ямки, используя лопату либо специальный земляной бур, ручной или на бензиновой тяге.

На следующем этапе установки винтовых свай лопастные опоры помещают в подготовленные ямки и постепенно их закручивают в грунт, двигая по направлению часовой стрелки. Обычно ввинчиванием занимаются три человека. Двое непосредственно вкручивают свайную опору, став по разные стороны от неё, третий же контролирует положение сваи — оно должно быть идеально вертикальным. Свая закручивается до тех пор, пока не попадёт в плотные слои грунта. После завершения вкручивания проводят финальный контроль вертикальности установки, используя для этого металлическую рулетку, нивелир или отвес.

Установка винтовых свай механическим способом

Для механического монтажа винтовых свай также подготавливается площадка. В зависимости от степени её подготовки и финансовых возможностей застройщика, а также некоторых субъективных факторов выбирают технику, которая будет использоваться в работе. Обычно для этой цели применяется специальное оборудование — колёсная база, опорная система и рабочий инструмент, устанавливаемый непосредственно на сваю и обеспечивающий её установку. Управляется этот инструмент специальным пультом. Монтаж винтовой опоры, проводимый механическим способом, предусматривает следующие этапы:

• подготовка участка для установки свай;

• установка рабочего инструмента на свайной опоре;

• подъём сваи с закреплённым на ней вращателем и перенос её в точку монтажа;

• выполнение ввинчивания свайной опоры.

Одновременно с запуском процесса установки проводится контроль вертикального положения устанавливаемого элемента и скорости, с которой его ввинчивают.

Механический монтаж проходит с максимальной скоростью и в короткие сроки благодаря передающемуся на свайную опору спецтехникой мощному усилию. При механическом монтаже можно устанавливать в грунт сваи диаметром более 108 мм, а также опоры, имеющие усиленную конструкцию.

При механическом монтаже для установки свай требуется всего два человека. Один управляет при помощи пульта оборудованием, другой - следит за тем, чтобы свая входила в землю строго вертикально. Механический способ монтажа позволяет ввинчивать сваи даже в зимнее время — сильный мороз не помеха мощной технике, которая легко закручивает лопастные трубы в промёрзший грунт.

Обрезка установленных свай

Итак, метод монтажа свайных опор выбран, винтовые сваи установлены. Каковы дальнейшие действия по обустройству свайного фундамента? Для начала ещё раз проверяют, насколько вертикально установлены опоры, одновременно делая на них разметку для обрезки до требуемой высоты. Как правило, срезают от 15 см, захватывая участок с технологическими отверстиями.

Затем сваи нужно защитить от коррозии. Делается это путём заполнения внутреннего пространства цементно-песчаной смесью. Обычно для этой цели применяют ЦПС-150. Смесь засыпают внутрь трубы, препятствуя контакту металла с воздухом, таким способом защищая опоры от образования очагов коррозии. Помимо того, заполненные ЦПС опоры становятся прочнее и ещё более устойчивее к деформации под воздействием грунтов.

После того как каждая свая будет заполнена цементно-песчаной смесью, и все они обрезаны на одинаковую высоту, опоры связывают в единую конструкцию. Сначала к ним приваривают выполненные из прочного металла оголовки, после чего выполняется обвязка фундамента швеллером, стальным уголком или деревянным брусом.

Фундамент, сооружённый с применением винтовых свай, сегодня приобрёл популярность среди застройщиков разных категорий. На таком фундаменте активно возводят объекты жилой частной застройки — например, каркасные дома или выполненные по другой технологии. Используется свайный фундамент и для строительства разного рода коммерческих объектов. Но при этом многие задаются вопросом, какова продолжительность срока службы винтовых свай и конструкций из них? 

Так сколько же реально способны простоять винтовые сваи, что оказывает влияние на их эксплуатационный ресурс, и какими способами можно его увеличить? Свайно-винтовой фундамент рассчитан на срок от 60 до 120 лет. Такой значительный временной разбег зависит от множества факторов условий эксплуатации. Например, большое влияние оказывает на эксплуатационный ресурс винтовых свай степень подвижности грунта. Если он стабилен, то нагрузка на опору осуществляется минимальная, либо она полностью отсутствует. Если же объект возведён на склоне либо на участке с близким залеганием грунтовых вод, то вероятность давления пластов грунта многократно увеличивается, и свайная опора изнашивается быстрее. Негативное воздействие оказывают и температурные перепады. Любой металл, каким бы он прочным ни был, со временем под действием температуры воздуха покрывается трещинами, запускается процесс разрушения.

Этому процессу можно противостоять, используя сваи, изготовленные из высокопрочных видов металлопроката, произведённого по усовершенствованной технологии. Но никто не отменял механическую эрозию. Если в почве содержатся острые частицы, то при закручивании свайной опоры защитное покрытие может повреждаться ими, тем самым провоцируя растрескивание металла, усугублённое температурными скачками. Помимо механической эрозии свою лепту в сокращение срока службы опорной сваи может внести и химическая коррозия, вызываемая неучтённой повышенной кислотностью грунта.

Увеличить эксплуатационный ресурс свайного фундамента можно разными способами. Самый очевидный из них — увеличение толщины стенок сваи. Если стенка свайной трубы увеличивается лишь на 1 мм, то это обеспечивает 20 дополнительных лет эксплуатации фундамента сверх заявленной длительности. Продлевает срок службы сваи и качественное защитное покрытие. Например, горячее цинкование — незаменимая защита свай, предназначенных для установки на грунтах агрессивного типа. Такое покрытие обеспечивает защиту и снаружи, и изнутри сваи, кроме того, оно самовосстанавливается, если случилось повреждение слоя. Дополнительной мерой может стать также обшивка цоколя в сочетании с обустройством эффективной дренажной системы. С такой защитой от влаги фундамент прослужит дольше.