Какой срок службы свайно-винтового фундамента?

Назначение винтовых свай

Сваи, используемые в строительстве, это столбы, которые погружаются в землю на определенную глубину, не обязательно одинаковую, чтобы потом сверху была установлена жилая или нежилая постройка.

Сваи могут быть из разных материалов: дерева, металла, бетона. Бетонные делаются заранее или заливаются прямо на месте строительства.

Конструкционные особенности и вид будет зависеть от таких факторов, как тип почв, рельеф местности, вид постройки, что будет установлена на такой фундамент и т. д.

Винтовые сваи это столбы для создания фундамента, на концах которых есть специальные наконечники с винтами, позволяющими им ввинчиваться в землю — вручную или с помощью специальной техники. Состоят такие сваи из стержня, оголовка, лопастей.

Основное назначение винтовых свай — фундамент для какого-либо строения

Преимущества и недостатки

В числе плюсов винтовых конструкций:

• Скорость монтажа, его простота.
• Возможность установки своими руками.
• Не нужно проводить земляные работы.
• Нет вибраций, а также шума при закручивании.
• Можно устанавливать поблизости к другим постройкам без риска их повредить.
• Возможность использовать на неровном рельефе.
• Разрешается устанавливать одни и те же винтовые конструкции дважды.

Но минусы тоже есть:

• Винтовые сваи не устанавливаются на скальных местностях, так как лопасти могут деформироваться.
• В сейсмоактивных зонах такие фундаментные столбы не применяются.
• Необходимость многоступенчатой обработки металлических деталей, если предполагается применение в химически активных грунтах.

Что может снизить долговечность фундамента?

По внешнему виду винтовые сваи похожи на саморезы больших размеров, которые ввинчивают в толщу земли. Они представляют собой разные по диаметру трубы, на концы которых имеются лопасти, образующие своеобразную резьбу. Такие конструкционные элементы изготавливаются из прочной стали, поэтому их преимуществами являются следующие:

• установка в любое время года;
• сокращение сроков строительных работ;
• возможность применения на структурно-неустойчивой почве;
• значительное удешевление возведения дома.

Но помимо всех достоинств таких конструкций существует ряд отрицательных факторов, которые негативно сказываются на долговечности и надежности винтовых свай. Согласно отзывам строителей и экспертному мнению профессионалов следует выделить следующие моменты:

1. Влияние подвижных почв. При благоприятном стечении обстоятельств на винтовые сваи практически не оказывается воздействие грунта, либо оно минимальное. Но при повышенной подвижности почвы в местности эксплуатационные характеристики опор могут значительно ухудшиться, следовательно, срок их службы уменьшается.
2. Сильные перепады температур. Сезонные температурные колебания негативно сказываются на состоянии металла, который под их влиянием постоянно сужается и расширяется, что становится причиной разрушения его структуры. В результате в опорах появляются трещины, что отрицательно сказывается на их несущей способности. Решение проблемы – использование свай из качественного металла, которого должно хватить на множество циклов заморозки и разморозки.
3. Механическая эрозия. Она приводит к локальному растрескиванию сваи, что провоцирует разрушение ее поверхности. Благоприятными условиями для появления эрозии также являются перепады температур и наличие в почве мелких камней, царапающих внешнюю поверхность винтовой опоры.
4. Химическая коррозия. Быстрому образованию ржавчины на сваях способствует повышенный уровень кислотности в почве. Чтобы этого не произошло, проводится пескоструйная обработка свайных опор перед их погружением в грунт. На скорость коррозии химического происхождения влияет глубина заложения основания. Чем она больше, тем лучше, так как кислород под большим пластом грунта не вступает во взаимодействие с металлом.
5. Электромеханическая коррозия. В состав грунта часто входят блуждающие токи, которые способствуют сильному окислению свай. Электромеханическая коррозия негативно сказывается на состоянии опор, расположенных в непосредственной близости от кабелей, проложенных под землей, или объектов промышленного назначения.
6. Несоблюдение технологии. Ошибки, допущенные при изготовлении и монтаже винтовых свай, могут привести к их повреждениям не только при транспортировке, но и во время ввинчивания опор в почву.

Бетонирование свай

Некоторые заявляют, что винтовая свая может вполне простоять в полом виде, то есть бетонировать ее не стоит. Это прямой путь для сокращения сроков службы фундамента. От услуг таких мастеров лучше сразу отказаться, так как фундамент прослужит всего до 30 лет, после чего опоры начнут стремительно ржаветь, терять свою надежность.

Схема монтажа сваи.

Бетонирование производится для получения дополнительной жесткости и устойчивости опоры. Чтобы внутреннюю часть трубы хорошо защитить от негативного влияния воздуха, ее обязательно надо бетонировать. Кислород отрицательно влияет на железо, вызывая химическую коррозию. При покупке винтовых свай необходимо сразу уточнить, какие условия бетонирования требуется соблюдать для конкретного изделия. Если работы будет выполнять специально нанятая бригада, то необходимо проконтролировать, чтобы трубы не были просто засыпаны смесью из песка и цемента. Это намного проще и дешевле для исполнителя, но для заказчика обернется немалыми расходами впоследствии при ремонте фундамента.

Важно правильно выбирать состав бетона. Лучше всего покупать уже готовые сухие заводские смеси, в противном случае возможна быстрая электрохимическая коррозия, так как бетон отлично впитывает в себя влагу, а винтовую сваю герметичной назвать очень сложно

При замешивании в раствор рекомендуется добавлять специальные пластификаторы, которые помогут защитить изделие, будут выполнять роль гидроизоляторов.

Плюсы и минусы свайно-винтового фундамента

Для начала давайте рассмотрим основные преимущества использования свайно-винтового фундамента:

• Прочность и долговечность. Практика показывает, что бетонные конструкции разрушаются гораздо быстрее, чем прогнивает металл, а потому свайный фундамент с металлическими опорами выглядит предпочтительнее ленточного или столбчатого основания. К тому же железобетонный фундамент подвержен осадочным деформациям, в то время как свайным опорам такие проблемы не страшны. Практика показывает, что фундамент из свай стоит более 40 лет, не подвергаясь разрушениям.
• Дешевизна и экономия времени. Винтовые сваи устанавливаются прямо на грунт, без выравнивания, а значит, для их установки не требуется проводить земляные работы и рыть котлован. Данное обстоятельство существенно экономит время и деньги, ведь для строительства одноэтажного дома подобную конструкцию можно возвести даже без привлечения специальной техники! Для возведения фундамента не понадобится и специальная установка для заливки фундамента, что также сэкономит время и деньги.

Подсчеты показывают, что возведение свайно-винтового фундамента обходится приблизительно на 30% дешевле, чем строительство других видов несущих конструкций.

Универсальность. Несущая конструкция может быть возведена практически в любых условиях, как на равнинной, так и на гористой местности с имеющимися уклонами. Более того, дом на сваях можно возвести на болотистой местности, и даже в условиях вечно мерзлоты. Там, где многие другие опоры под строительные конструкции возвести просто нереально, сваи прекрасно устанавливаются и выполняют свою функцию на «отлично».

• Всесезонность. В отличие от других видов фундамента винтовые сваи можно устанавливать круглый год, хоть жарким летом, хоть лютой зимой. Данное обстоятельство совершенно не влияет на качество установки и надежность опорной конструкции. Соблюдается данное условие потому, что на глубине погружения наконечника сваи температура всегда стабильна.
• Устойчивость к пучению грунта. Свайные фундаменты прекрасно переносят морозное пучение в периоды промерзания почвы.
• Не требует застывания. Если ленточным и монолитным фундаментам требуется время для схватывания, застывания и набора прочности, то винтовые сваи можно начинать обвязывать буквально сразу после установки.
• Не впитывает влагу. Свайный фундамент не впитывает влагу из грунта, а значит, полы вашего дома всегда будут сухими и никогда не подвергнутся гниению.
• Возможность повторного использования. При необходимости ввинченные сваи можно извлечь из грунта и использовать повторно, уже в другом месте. Таким свойством не может похвастаться ни один другой фундамент!
• Не мешает подводу коммуникаций. Еще одним преимуществом свайно-винтового фундамента является то, что его возведение совершенно не мешает проведению инженерных коммуникаций к дому. Их можно монтировать как до, так и после установки свай.

Не лишена данная конструкция и недостатков, о которых также стоит знать перед началом строительства.

Устанавливается не везде. При всей универсальности рассматриваемой конструкции монтировать свайный фундамент на скалистых и каменистых грунтах не всегда возможно.

• Необходимость дополнительного обустройства подвала. Установка свайного фундамента не предполагает наличия подвала или цокольного этажа, а значит, если вам понадобится данное помещение, его придется строить отдельно.
• Не подходит для многоэтажных зданий. Специалисты не рекомендуют возводить на свайно-винтовом фундаменте строения больше одного этажа, особенно если они выполнены из камня или кирпича.
• Дополнительные затраты на утепление. Мы упоминали о преимуществах наличия пространства между поверхностью грунта и полом дома. Однако зашивка этого пространства потребует дополнительных финансовых вложений.
• Коррозия металла. Необходимо понимать, что металлические сваи с годами подвержены разрушительному действию коррозии. Особенно это характерно для опор, установленных в болотистых местностях и грунтах с высоким содержанием влаги. Чтобы такой фундамент с годами не упал, необходимо приобретать сваи с максимальной толщиной стенок, да к тому же с наличием антикоррозионной защиты. А это дополнительные траты.
• Невозможность монтажа вплотную к другим зданиям. Если вы решили построить террасу или другое строение вплотную к уже существующему дому, свайный фундамент вам не подойдет. Ввинтить такую сваю ни вручную, ни с использованием техники чисто технически невозможно. Более того, ввинчивая сваи вплотную к уже имеющемуся ленточному или столбчатому фундаменту, есть риск нарушить его и спровоцировать разрушение несущей опоры.

Есть ли разница между окрашенными и оцинкованными наконечниками свай

Главное отличие заключается в сопротивлении к коррозии. Согласно многочисленным отзывам, срок службы винтовых свай, обработанных лакокрасочным материалом, значительно ниже из-за влияния агрессивной среды. Защитного покрытия хватает максимум на 15 лет, после чего металлические изделия начинают довольно быстро покрываться ржавчиной.

Сваи, прошедшие процедуру горячего цинкования, не подвергаются коррозии на протяжении 40-50 лет. Однако все зависит от агрессивности грунта. Благодаря методу горячего цинкования, на поверхности свай образуется слой толщиной в 0,2 мм, который не истирается на протяжении долгого периода времени. Кроме того, защитный слой из цинка не сотрется в процессе завинчивания опоры.

Также стоит обратить внимание на стоимость изделий. Опоры, прошедшие горячее цинкование, обойдутся на 25% дороже изделий, обработанных лакокрасочным материалом

Способы увеличения срока службы сваи

Бетонирование опоры значительно продлит срок ее жизни

Чтоб повлиять на долговечность свайного фундамента, выполняют такие мероприятия:

1. Увеличивают толщину материалов, из которых изготавливаются лопасть и труба. Специалисты утверждают, что наращивание толщины металла на 1 мм увеличивает долговечность конструкции на 20 лет, если она будет применяться в агрессивной среде. В обычной почве такой фундамент простоит до 50 лет.
2. Применение легированной стали для изготовления сваи. Физические и химические показатели такого материала значительно превосходят обычный металл. Его устойчивость к коррозии продляет срок службы фундамента.
3. Нанесение антикоррозийных веществ на поверхность сваи. Необходимо подобрать подходящий вариант для конкретного случая. Применение горячего цинкования дает возможность бороться с атмосферной коррозией, но бесполезно при почвенном разрушении фундамента. Лакокрасочные покрытия создают физическую защиту за счет твердости, водонепроницаемости, эластичности их слоя. В то же время они обеспечивают химическую и электрохимическую защиту. Хорошо себя зарекомендовали покрытия из эпоксидных смол и полиуретана.
4. Бетонирование сваи. Это очень доступный и эффективный способ, он заключается в том, что внутрь опоры заливают бетон хорошего качества. Такие действия убирают из внутренней части сваи воздух и не дают ей разрушаться изнутри, поэтому указанные мероприятия продлевают срок службы фундамента.

Рекомендуем посмотреть видео, рассказывающее о том, как защитить опору нанесением защитных средств.

Защита фундамента от разрушения должна быть комплексной, поэтому сваю не только покрывают снаружи, но и заливают внутренне пространство этого строительного элемента. Также специалисты рекомендуют:

1. Не экономить на качестве материалов, из которых сделана свая;
2. Если есть возможность, не устанавливать свайный фундамента при минусовых температурах;
3. Бетонировать внутреннее пространство опоры по всем строительным нормам, чтоб не создать внутри изделия дополнительное напряжение.
4. Нанимайте зарекомендовавшие себя строительные бригады, так как при неправильном завинчивании можно повредить лопасть сваи. Также некачественное выполнение монтажных работ может привести к проседанию или выпиранию сваи, что значительно уменьшит срок ее службы.

При выборе указанной продукции, первое, что должно настораживать – уверения продавцов, что их строительные изделия служат от 200 лет.

Срок службы свайно-винтового фундамента: долговечность по ГОСТу, что может снизить период эксплуатации свай и как его продлить

Популярность винтовых свай в частном строительстве обусловлена относительной дешевизной опорных элементов, а также простотой монтажа.

В эксплуатации силовая конструкция постоянно подвергается негативному воздействию внешней среды и большим нагрузкам, поэтому собственников справедливо волнует вопрос, какой срок службы фундамента на винтовых сваях и можно ли их использовать капитального домостроения.

Сколько может служить основание из свай?

По материалу изготовления винтовые сваи делятся на несколько типов:

• металлические стержни с лопастью;
• железобетонные вкручиваемые столбы.

Силовые элементы первого типа изготовлены из стальных труб усложненной конфигурации с винтовой лопастью.

Исходными данными для расчета срока эксплуатации таких опор служат параметры:

• качество стали;
• толщина стенки трубы;
• толщина лопасти;
• тип антикоррозионного покрытия.

Как правило, для частного строительства используют сваи с толщиной трубы не менее 4 мм и лопасти – 5 мм. За год эксплуатации под действием коррозионных процессов разрушается 0,02–0,03 мм металлической поверхности.

  Правила и способы транспортировки готовой бетонной смеси

Этот фактор также учитывается производителями, которые афишируют данные о сроке службы винтовых свай.

Потребители могут доверять поставщикам, которые реализуют силовые элементы с эксплуатационным ресурсом в 50 – 80 лет.

Железобетонные конструкции лишены главного недостатка металлических стержней – подверженности коррозийным процессам, поэтому производители опорных элементов могут смело заявлять об их сроке службы в 100 лет.

Особенности свайных сооружений и монтаж

Винтовая свая – это бесшовная полая труба с заостренным наконечником. В нижней части находятся винтообразные лопасти, позволяющие металлоконструкции с легкостью проникать в грунт. Свайные элементы различаются в зависимости от типа наконечника, длины, диаметра изделия.

Для увеличения сроков использования опоры покрываются специальным антикоррозийным покрытием, так продлевается служба элементов до 15-ти лет. Покрытие служит для защиты опоры на стыке с поверхностью и в грунте, там, где изделие наиболее подвержено агрессивной среде. Антикоррозийное покрытие служит для обеспечения длительной эксплуатации, оно должно быть нанесено снаружи и внутри.

Для длительности использования опор имеет значение наличие сварных швов. Бесшовный наконечник, благодаря отсутствию щелей, менее подвержен коррозии. Это имеет большое значение, так как наконечник с лопастями находятся во влажной среде.

Свая может служить в полом виде, но для увеличения ее срока эксплуатации, конструкция бетонируется. Заливка бетоном позволяет защитить опоры от негативного воздействия кислорода, который вызывает коррозию. Процесс бетонирования позволяет продлить долгосрочность основания до 30%.

Долговечность по ГОСТу

Согласно действующим нормативам (СНиП 2.02.03-85), эксплуатационный ресурс винтовых стальных свай варьируется в пределах 60–120 лет при условиях, что:

• толщина трубы не менее 6 мм;
• скорость истирания металла – до 5мм за 100 лет;
• развитие коррозии – до 0,5мм за один год.

Монтаж свайно-винтового фундамента своими руками

Установка свайно-винтового фундамента выполняется в несколько этапов:

1. Разметка участка.
2. Погружение и выравнивание свай.
3. Заливка бетоном.
4. Обвязка ростверком.

Разметка СВФ не представляет особых затруднений – поскольку земляные работы отсутствуют, достаточно наметить оси стен, перегородок и дополнительных конструкций либо оборудования. Это выполняется путем установки колышков немного дальше углов будущего строения, между которыми натягиваются шнуры. Можно использовать 2 колышка с горизонтальной перемычкой и между ними натянуть две нити по наружным размерам свай.

Фото 8. Разметка мест установки свай

Остальные этапы нуждаются в более тщательном рассмотрении.

Вкручивание свай и их выравнивание относительно горизонтальной плоскости

Технология ввинчивания свай не зависит от разновидности лопастей, наконечников и особенностей грунта:

• Подготовка направляющих приямков – для этого можно использовать ручной или мотобур. Скважины делаются на глубину до 0,5-0,7 м и диаметром немного меньше, чем лопасти. Это позволяют более точно позиционировать трубы и облегчить их вкручивания в грунт.
• Ввинчивание – в специальные отверстия в сваях продевается лом или длинная толстостенная труба подходящего диаметра и силами 2-х рабочих выполняется их вкручивание в грунт путем передвижения по кругу. Третий человек в это время контролирует вертикальный уровень сваи с помощью строительного уровня.

Фото 9. Погружение свайных опор фундамента вручную

Погружение может осуществляться и механическим способом, но для этого требуется специальное оборудование.

Фото 10. Вкручивание винтовых свай механическим способом

Технология устройства свайно-винтового фундамента предполагает необходимость обвязки свай ростверком (деревянными, металлическими или бетонными балками), который будет устанавливаться на оголовках. Поэтому все выступающие над поверхностью земли свайные опоры должны находиться в единой горизонтальной плоскости.

Выравнивание свай осуществляется следующим образом:

• Разметка единого горизонтального уровня на всех трубах – для этого можно использовать лазерный или водяной уровень.
• Обрезка трубы по разметке – выполняется с помощью болгарки.

Фото 11. Процесс обрезки винтовых опор

Подробная инструкция по монтажу свайно-винтового основания рассмотрена в следующем видео:

Заливка бетоном

Эксперты настоятельно рекомендуют выполнять монтаж свайно-винтового фундамента с заливкой полостей труб бетоном. Это обусловлено склонностью труб к образованию конденсата на внутренних поверхностях даже при условии абсолютно герметичной приварки оголовков. А заполнение полости бетоном позволяет предупредить этот эффект и увеличить пространственную жесткость конструкции.

Фото 12. Заливка свай бетоном

Обвязка свай ростверком

Как правило, ростверк сооружается на высоте 0,5-0,7 м от поверхности земли. Для этого могут применяться деревянные и металлические балки. Также обвязка может быть выполнена путем заливки монолитной железобетонной ленты.

Технология обвязки свай разными материалами:

• Железобетон – стоит дороже по сравнению с другими видами обвязки, но позволяет возводить даже здания даже из кирпича. Техника работ заключается в сборке опалубки, изготовлении армирующего каркаса, его связке со сваями с помощью рифленой арматуры и последующем бетонировании.

  Фото 13. Свайное основание с железобетонным ростверком

• Деревянные балки – применяются преимущественно при строительстве брусовых, бревенчатых и каркасных домов. Технология работ предполагает необходимость приваривания плоских оголовков для крепления бруса. Балки между собой соединяются в полдерева и фиксируются к оголовкам с помощью саморезов, болтов или гвоздей.

  Фото 14. Свайный фундамент с обвязкой из деревянных балок

• Металлические балки – для обвязки обычно применяются швеллеры, которые крепятся тоже к оголовкам, но при помощи сварки.

  Фото 15. Обвязка свай с применением стального швеллера

Как видите, сделать винтовой фундамент своими руками вполне реально и для этого необязательно привлекать бригаду строителей и нанимать спецтехнику. Главное здесь – правильно определить глубину залегания плотных несущих пластов, шаг установки свай и их количество. 

Брус обрезной 200х200х6000 ГОСТ 1-й сорт СофриноБрус изготавливается из сосны и ели — хвойных пород с естественной влажностью 20-30%.

От 11500 руб/м³Подробнее

Брус обрезной 150х150х6000 ГОСТ 1-й сорт СофриноБрус изготавливается из сосны и ели — хвойных пород с естественной влажностью 20-30%.

От 11500 руб/м³Подробнее

Брус обрезной 200х200х6000 ГОСТ 1-й сорт Софрино

Брус обрезной 150х150х6000 ГОСТ 1-й сорт Софрино

Заключение

Винтовые сваи представляют собой полую трубу различной длины и диаметра, конец которой заканчивается острием, оснащенным лопастями. В верхней части производитель предусмотрел проушины, чтобы легче было завинчивать опору в землю ручным способом. Как только острие достигает плотного слоя почвы, изделие становится устойчивым и отменно сопротивляется горизонтальным и вертикальным нагрузкам. С целью усилить фундамент, проводится обвязка верхушек опор посредством деревянных или металлических приспособлений.

Основные плюсы устройств заключаются в следующем:

1. Универсальность. Можно устанавливать на неровном рельефе, обводненной почве, песчаниках и глиноземе.
2. Приемлемая стоимость. При изготовлении используется высококачественная сталь. Идеальные основания для бревенчатых срубов или объектов, построенных из деревянного бруса.
3. Время обустройства фундамента. Все манипуляции можно закончить за 1 – 5 дней, в зависимости от объема и сложности строящегося объекта. Чтобы ввинтить один столб достаточно 30 минут, если помощником будет мини-экскаватор.
4. Длительность эксплуатационного срока. Многое зависит от защитного покрытия. Даже если поверхность обработана обычной эпоксидной грунтовкой, изделия не потеряют своих первоначальных характеристик на протяжении столетия.
5. Возможность повторного применения. Фундаменты винтового плана легко и быстро демонтируются, и переносятся на иное место дислокации, без изменения первоначальных свойств. Это помогает экономить денежные средства как частным застройщикам, так и собственникам коммерческих объектов.
6. Стойкость к значительным температурным перепадам. Работы можно проводить в жаркое лето и лютой зимой, под дождем и снегом. На качестве это не скажется.
7. Простота монтажа. При отсутствии специализированной бригады и техники, вкручивать сваи можно ручным способом. Для этого достаточно двух человек.
8. Возможность возведения фундамента на сложной местности, где присутствуют техногенные включения, крупнообломистая почва, крупный песок, торфяники, глиноземы, повышенная заболоченность.
9. Не подвержен усадке, поэтому начинать строительство можно сразу же по окончанию ввинчивания свай в грунт.

К минусам стоит отнести:

• невозможность установки в каменистом и скалистом грунте;
• при нарушении процесса установки и повреждении защитного покрытия может существенно сократиться срок службы.

Если приобрести товар у проверенного производителя и при монтаже не допускать ошибок,  негативных моментов может не наступить.

Сфера использования конструкций широкая. Они выступают основой при возведении:

• ЛЭП;
• вышек сотовой связи;
• оград;
• теплиц;
• хозяйственных построек;
• небольших жилых домов из бруса или бревен;
• бань;
• модельных зданий;
• каркасно-щитовых сооружений;
• складов;
• рекламных щитов;
• навесов;
• беседок;
• террас;
• дорожных знаков;
• причалов;
• лестниц;
• производственных цехов;
• гаражей.

Металлическими сваями укрепляют склоны, реставрируют старые фундаменты, полностью заменяют основания на более надежные и долговечные.