Винтовые свайные фундаменты в строительстве быстровозводимых зданий и сооружений

Строительство быстровозводимых зданий, сооружений и конструкций любого типа начинается с построения фундамента. Привлекательной альтернативой традиционным монолитным бетонным фундаментам являются винтовые свайные фундаменты. Их стоимость на 30-40% дешевле ленточных и определяется размером свай (длиной ствола, зависящей от неровностей участка, диаметра ствола и лопасти, зависящих от веса строительной конструкции, характеристик грунта, метеорологических условий в конкретной области). Область применения винтовых свай, их устройство, за счет чего обеспечивается высокая несущая способность, способы построения свайно-винтового фундамента, его преимущества перед другими типами фундаментов — об этом расскажем в данной статье.

Появление и области применения винтового свайного фундамента

Идея разработки и использования винтовых свай принадлежит ирландскому строителю Александру Митчеллу, который работал над обеспечением безопасности швартовки судов в портах. Он воплотил идею в 1831 году, решив проблему строительства качественного фундамента для маяков в мягком грунте. Митчелл считал, что использование винтовой лопасти создает большую силу сцепления с грунтом, чем обычные швартовые якоря. Первым на винтовых сваях был построен маяк близ устья Темзы. Затем винтовые сваи были применены для строительства маяков вдоль побережья Англии и Ирландии, а вскоре и в Соединенных Штатах для возведения маяка в заливе Делавэр. Во время Второй мировой войны ряд важных морских причалов в Европе были построены с помощью винтовых свай с лопастями до 2,5 м в диаметре, а сваи с диаметром спирали до 1,3 м повсеместно используются при строительстве мостов и других массивных конструкций, выдерживая высокие осевые нагрузки и большие изгибающие моменты.

В последние десятилетия винтовые сваи часто применяются в промышленном, коммерческом и гражданском строительстве (киоски, павильоны, беседки, рекламные щиты, гаражи, дачные дома, коттеджи, арочные ангары и склады, подпорные стенки и многое другое). Чаще всего винтовой свайный фундамент используется в быстровозводимом строительстве зданий и сооружений. При строительстве бескаркасных самонесущих арочных ангаров, гаражей и складов. А также свайно-винтовой фундамент применяется при каркасном быстровозводимом строительстве из легких металлоконструкций.

Конструкция свайно-винтового фундамента

Винтовая свая представляет собой полую стальную трубу с заостренным концом, на котором приварены лопасти определенной формы. Свайно-винтовой фундамент обладает высокой несущей способностью, так как при ввинчивании происходит уплотнение грунта лопастями сваи (кроме случаев вывинчивания, когда грунт разрыхляется). Для строительства такого типа фундамента подходит любой вид грунта, кроме скалистого.

Конструкция винтовых свайных фундаментов отличается геометрией винтовой сваи, в том числе размером и формой вала, диаметром и числом спиралей, глубиной установки и почвенными характеристиками (уровнем грунтовых вод и их сезонными колебаниями, типом почвы и глубиной ее промерзания).

Установка свайно-винтового фундамента

Свайно-винтовой фундамент строится вручную (при ввинчивании небольшого количества свай или невозможности подъезда техники) или механизированным способом.

Для механической установки винтовых свай используется гидравлический привод буровой установки (мини-экскаватар, мини-погрузчик). Крутящий момент установки обеспечивает достижение сваей плотного слоя грунта и подается до тех пор, пока свая не дойдет до отказа, обеспечив надежность возводимой конструкции. Глубина ввинчивания должна находиться ниже глубины промерзания почвы (в центральной части России грунт промерзает на 1,6-1,8 м), чтобы исключить силу морозного пучения. После ввинчивания сваи подрезаются под уровень (при необходимости какие-то сваи могут наращиваться), на них привариваются оголовки, которые обвязываются ростверком, брусом или швеллером, и возводится постройка с применением любой технологии быстровозводимого строительства зданий и сооружений из металлоконструкций. Полости свай могут заливаться цементной смесью для большей жесткости и исключения повреждения коррозией.

Преимущества свайно-винтового фундамента

Свайно-винтовой фундамент имеет много неоспоримых преимуществ. Это идеальное решение при строительстве на сложных грунтах (торфяниках, песчаных и глинистых), на местностях с неровным ландшафтом, в условиях вечной мерзлоты. Широкое применение винтовые свайные фундаменты нашли на территории Сибири, например, в Красноярском крае и в Иркутской области. Их можно применять для укрепления существующих поврежденных фундаментов и стен, можно вывинчивать и использовать повторно. Установка винтовых свай не ограничивается вертикальными приложениями, они выдерживают высокие осевые нагрузки и большие изгибающие моменты. При их монтаже не проводятся объёмные землеройные работы, нет шума, не нарушается окружающий ландшафт. Сроки возведения свайно-винтового фундамента короткие, нет необходимости ожидать отвердения раствора и строительство конструкции можно продолжать сразу. Именно благодаря таким преимуществам свайно-винтовые фундаменты стали широко применяться во всех технологиях строительства быстровозводимых зданий и сооружений и различных металлоконструкций на всей территории России.

— — —
Статью подготовил: Юрий Строитель (псевдоним — прим. ред.) специально для официального сайта ПСК «БАРС».

Оставьте заявку на бесплатную оценку строительства
Fields marked with a * are required.

#

Для более быстрой и точной оценки проекта вы можете отправить нам заполненное техническое задание

Перейти к заполнению технического задания
Скачать форму тех. задания в формате DOC