О промерзании свайно-винтового фундамента, плюсах и минусах зимнего монтажа и некоторых других сезонных особенностях

Деревянный дом на свайных винтовых фундаментах
Несмотря на окончание летнего времени года, зимой строительный сезон малоэтажного индивидуального строительства не заканчивается. С наступлением холодов допускается строить жилые дома и сооружения на свайно-винтовых фундаментах и выполнять зимой монтаж винтовых свай. Низкие температуры не влияют на качество фундаментных работ и только на начальной стадии ввинчивания свай в промерзший грунт могут возникнуть некоторые трудности.

Зимние особенности монтажа

Зимний монтаж винтовых опорных свайных конструкций практически не отличается от их устройства в летний сезон. Установка винтовых свай зимой производится с учетом некоторых особенностей:

• Большое количество снега на строительной площадке не дает возможности видеть неровный рельеф почвы.
• В промерзшем грунтовом основании труднее провести бурение.
• Бетонная смесь для заполнения пустот должна иметь морозостойкие добавки.
• Металлическая поверхность свайных конструкций при низких температурах требует осторожного обращения из-за риска получения ожогов.

Указанные факторы увеличивают трудоемкость зимнего монтажа винтовых конструкций. Если участок под застройку находится в болотистой или затапливаемой территории, тогда проводить летом монтаж свайно – винтового фундамента невозможно, а зимой поваляется возможность свободного передвижения по замерзшей почве и можно начинать строительно-монтажные работы.

Так как свая выполняется из металла, то при сильных морозах возрастает ее хрупкость, поэтому при монтаже не надо применять резких ударов и вибрационных усилий.

Заливка бетона на морозе: непросто, но выполнимо

Заливка пустот внутри свай бетоном необходима для усиления конструкции и защиты металла от коррозии. Но как уберечь раствор (точнее, входящую в его состав воду) от замерзания? Есть несколько способов:

• временная эксплуатация пустых опор (до оттепели);
• обогрев свай до полного затвердения бетона;
• добавка специальных присадок для снижения т-ры замерзания воды.

Первый вариант очень рискованный, второй – чрезвычайно сложен технологически. А вот современные антиморозные добавки применяются сегодня все чаще и вполне себя оправдывают. Некоторые их разновидности позволяют понизить т-ру кристаллизации жидкости в бетоне до 20-30.

Важно! Меры по предотвращению замерзания воды в растворе должны применяться обязательно. Иначе сваи могут лопнуть под напором расширяющегося бетона.

Конструкция винтовых свай

Винтовая свайная конструкция представляет собой полую металлическую трубу с приваренной на окончании лопастью, выполняющую роль бура.

Фотография винтовых свай

Вариант для зимнего монтажа имеет конструкционное отличие от несущих опор для летнего применения, в виде дополнительного усиления косого среза винтовой лопасти. Такое усиление исключает повреждения сваи в процессе ввинчивания в промерзшее грунтовое основание. Благодаря улучшенному конструктивному решению происходит быстрое разбуривание грунта, и свая надежно погружается в земляное основание. Анкерное строение свайной опоры позволяет фундаментной конструкции надежно закрепиться в грунте и в процессе зимнего пучения мерзлой почвы не позволяет ему выталкиваться наверх.

Процесс установки винтовых свай:

Основные нюансы работ в зимний период

Несмотря на возможность самостоятельного производства работ, в зимний период рекомендуется отдать предпочтение монтажу механическим способом с использованием специализированной буровой установки. Это исключит вероятность перекоса, сдвига винтовой сваи от проектного положения, повысит производительность и обеспечит быстроту устройства свайного поля. Как правило, чтобы установить 20-30 опорных конструкций, произвести предварительную разбивку осей, установить оголовки и обеспечить требуемый уровень отметок уходит один день. Этот период зависит от многих нюансов: необходимости бурения скважин, качественной составляющей грунта, глубины промерзания, наличия сложного рельефа, глубины погружения конструкций. Далеко не последнее значение имеет человеческий фактор, который проявляется в замедлении темпа работ и, как следствие, уменьшения производительности труда.

При монтаже винтовых свай в зимний период целесообразнее заполнять полость трубы сухой готовой бетонной смесью, которая засыпается для блокирования коррозионных процессов в течение всего эксплуатационного периода. Конечно, можно использовать бетон с всевозможными противоморозными добавками, обеспечивающими схватывание раствора в условии низких температур, но и здесь существует нюанс. На самом деле нельзя полностью гарантировать, что вода не замерзнет внутри сваи и не разорвет ее. Сухая же составляющая с течением времени схватится и будет выполнять свои функции подобно жидкому бетону, залитому в теплый период.

Процесс монтажа винтовой сваи

Устанавливать винтовые сваи зимой на небольшом участке индивидуальном участке рекомендуется после составления расчетной схемы расположения свайных опорных конструкции и глубины их закручивания.

Зимний монтаж свай

Сбор нагрузок при расчете свайных фундаментов, выполняемых зимой, не отличается от летнего производства работ. Единственно, что трудно сделать зимой – выполнить полноценные геологические изыскания грунтов с целью определения категории почвы на участке. После составления проектной документации можно приступать к устройству винтового свайного фундамента. Работы производятся в несколько этапов.

Подготовка территории

На этом этапе необходимо хотя бы частично расчистить снег с площадки под застройку для проведения разметки места расположения свайного фундамента. Убирать снежный покров со всего участка не рекомендуется, так как снег защищает грунт от глубинного промерзания. Проводить какие-то мероприятия для утепления конструкций свай не надо, достаточно убрать строительный мусор, сухую траву и, таким образом, подготовить строительную площадку для следующего этапа.

Разметка

Для проведения разметки потребуется металлическая рулетка, шпагат, арматурные колышки. Согласно заранее разработанному рабочему проекту размечаются места установки винтовых свай. Обычно расстояние между ними составляет от 2 до 2,5 м, проектная глубина заглубления – от 1,5 до 2 м. Чтобы верхние части свайных опор находились на одной проектной отметке, отбивается единый горизонтальный уровень.

При проведении разметки опор необходимо убедиться в отсутствии прохождения инженерных коммуникаций и трубопроводов в расположении свайного поля. Такая проверка не будет лишней и позволит снизить риски повреждения инженерных сетей.

Завинчивание винтовых свай

Зимний мерзлый грунт имеет значительную твердость и поэтому лучше всего использовать для этих целей специальную технику.

Применение специальной техники при монтаже винтовых опор

Выполнить такую работу вручную будет трудно. Если такой возможности нет, значит, придется прорубать небольшие углубления в виде приямков с помощью ямобура. Если земля сильно промерзла, то необходимо ее отогреть, используя обыкновенный костер.

Процесс завинчивания с помощью специальной техники производится в следующей последовательности:

1. Вначале закручиваются несущие свайные опоры по углам площадки, которые монтируют в строго вертикальном положении.
2. Дальше происходит последовательная установка свайных конструкций согласно рабочей схеме.

Схема ручного способы закручивания винновой сваи
Монтаж свайного поля в количестве 20 – 30 свай производится в течение 1 дня.

Ручной способ установки винтовых опор

Так процесс завинчивания свай технологически несложный, то часто индивидуальные застройщики задумываются над вопросом, а можно ли самому своими руками выполнить такой монтаж. Если в зимнее время почва не сильно промерзла, то решение самостоятельного монтажа винтовых опор вполне можно реализовать. Чтобы понять, как закрутить винтовые сваи своими руками, и какие для этого понадобятся инструменты и приспособления, нужно ознакомиться с порядком монтажа:

• В процессе ручного закручивания понадобится металлический лом и два рычага из труб.
• Механизированный способ закручивания потребует наличие таких инструментов, как: дрель, гайковерт и металлический швеллер для усиления конструкции.

Техника ввинчивания свай заключается в поэтапном выполнении:

1. В готовое технологическое отверстие, расположенное в верхней части сваи, вставляется лом или вал.
2. Производится закручивание свай вращательным движением. Для контроля горизонтальности используют строительный уровень.

Закрученную винтовую сваю проверяют на отклонение по вертикали. Если величина отклонения больше 2 градусов, то это означает неправильность монтажа и опорную конструкцию придется выкручивать.

Видеопример самостоятельной установки винтовых свай:

Заливка бетоном

После монтажа свайного поля согласно технологии производства работ необходимо заполнить свайные полости бетонной смесью. Так зимой продолжительность светового дня небольшая, то бетонные работы обычно выполняют на следующий день после монтажа свай. Чтобы бетон при низких температурах не терял своих эксплуатационных свойств, в него добавляют антиморозные добавки, способные снизить температуру замерзания и кристаллизации воды до 30 градусов ниже ноля.

Применение таких добавок существенно повышает стоимость бетона, но оставлять полости металлических винтовых свай незаполненными – означает возникновение рисков потери прочности свайного фундамента из-за возможного изгиба.

При замерзании бетонной смеси в теле свайной конструкции вследствие расширения ледяных кристаллов может произойти нарушение целостности и разрыва сваи.

Установка свай: пройти точку замерзания

Составление эскиза фундамента и расчет нагрузок производится одинаково вне зависимости от времени года. Но не всегда зимой есть возможность выполнить качественную геологоразведку грунта. Если разметка территории не была произведена летом или осенью, придется местами удалять снег. Расчищать всю площадку не рекомендуется.

Для ввинчивания свай в мерзлую землю лучше воспользоваться спецтехникой. Если же по каким-то причинам это невозможно, тогда под каждую сваю делают специальные отверстия – приямки, применяя ручной мотобур.

Тяжело поддается только промерзший пласт, дальше идет обычный грунт. Согласно СНИП, глубина промерзания в СПб в зависимости от типа грунта составляет от 1,3 до 1,7 м.

Технология эта трудоемкая, требующая много времени, достаточно травмоопасная. Во время работы нельзя браться руками, особенно влажными, за металлические конструкции, поскольку это может спровоцировать примерзание ладоней и термический ожог.

Достоинства свайного фундамента

К числу положительных особенностей методики строительства домов на свайном основании можно отнести следующие пункты.

Возможность возведения здания в условиях неблагоприятной геологической ситуации

Нередко верхний слой грунта в зоне расположения будущей постройки бывает малопригодным для строительства на нем.

Зачастую инженеры-строители сталкиваются с одной из следующих ситуаций:

• прочный грунт с хорошей несущей способностью расположен достаточно глубоко, а над ним находится слой сильносжимаемого грунта, не способного выдерживать расчетные нагрузки;
• регион строительства расположен в высоких широтах с большой глубиной промерзания грунта, при этом верхний слой почвы содержит значительную долю глинистых или пылеватых частиц и является сильнопучинистым;
• близко от поверхности земли находится слой водонасыщенного песчаного грунта (плывун);
• наблюдается высокий уровень подземных вод;
• участок строительства расположен на берегу реки или склоне холма, вследствие чего имеет значительный уклон.

В таких условиях можно применить несколько решений, но чаще всего строители предпочитают именно свайный фундамент: недостатки данной технологии весьма незначительны, но при этом она позволяет получить надежное, прочное и долговечное основание ценой наименьших усилий.

Малая стоимость

Попытка возведения фундамента в одной из вышеперечисленных ситуаций с применением традиционных способов привела бы к значительному удорожанию строительства. Фундамент на сваях обходится гораздо дешевле, не уступая при этом обычному в эффективности.

Высокая скорость строительства

Довольно часто свайный фундамент выбирают из-за того, что на его строительство требуется значительно меньше времени, чем на возведение ленточного или сплошного (плитного) основания.

К данному способу прибегают в том случае, если строительство ведется в преддверии холодов или имеет место существенное отставание от запланированного графика работ.

Щадящее отношение к ландшафту

Для традиционных технологий строительства фундамента характерным является значительный объем земляных работ. Извлеченный грунт необходимо либо вывозить, либо складировать здесь же, на участке.

Срок службы

В идеальных условиях (грунт, не обладающий разрушительным воздействием на материал, отсутствие коррозии и т.д) опора способна прослужить до 300 лет, а при наличии оцинкованного слоя — до 800 лет.

Так утверждают производители и маркетологи, хотя никаких оснований для этого у них нет. С момента изобретения не прошло еще и 299 лет, поэтому относиться к подобным заявлениям всерьез нельзя. Идеальных условий не существует, а воздействия и обычная усталость металла никуда не делись.

Поэтому реальным сроком службы такого фундамента следует считать 50-75 лет, хотя возможны отклонения в ту или иную сторону.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Некоторые сооружения, которые были впервые построены на винтовых сваях их изобретателем Митчеллом, стоят и используются до сих пор.

Источник: furnilux.ru