Правила и нюансы выполнения обвязки свайного фундамента профильной трубой

Обрезка свай по уровню

Монтаж винтовых свай заканчивается обрезкой их относительно единой плоскости. Очевидно, что достичь одного уровня при вкручивании нескольких свай практически невозможно, поэтому после завинчивания они обрезаются – так, чтобы плоскость фундамента была единой. Вывод плоскости осуществляется после заворачивания всех свай.

Уже при монтаже свай нужно иметь представление, на какой уровень будет поднят фундамент, и контролировать высоту окончания свай над землей. По окончании завинчивания выбирают одну из свай, относительно которой будет подобрана высота всей плоскости фундамента.

Она обрезается перпендикулярно телу трубы, и далее производится наметка всех остальных свай для обрезки.

Существует два основных способа выведения плоскости фундамента:

• С использованием водяного уровня
• С использованием лазерного уровня

Первый способ довольно сложен и потребует аккуратности и внимания. Водяной уровень представляет собой длинную прозрачную пластиковую трубку, заполненную водой. Один конец трубки подводится к эталонной свае так, чтобы уровень воды в трубке совпадал с уровнем обрезки сваи.

Водяной уровень

Далее трубка протягивается до следующей сваи и приставляется к ней. Уровень, до которого поднялась вода в трубке, будет соответствовать высоте эталонной свае относительно горизонта. На свае делается отметка, по которой будет произведена обрезка. Максимальное отклонение должно составлять не более 1-2 мм.

Таким же способом отмечаются уровни обрезки всех остальных свай.

Следующим этапом будет сама обрезка каждой сваи. Оптимальный способ обрезки – с помощью углошлифовальной машинки, так называемой «болгарки». Применение абразивного отрезного круга делает срез аккуратным и ровным.

Прежде чем обрезать трубу, нужно убедиться в правильности плоскости обрезки. Для этого лучше всего применить такой прием. Труба оборачивается плотным картоном или тому подобным материалом, так чтобы верхний край совпадал со сделанной отметкой на трубе. Затем по верхнему краю картона мелом или маркером по металлу очерчивается круг. Прежде чем отпиливать трубу, рекомендуется сделать предварительный запил по всей окружности.

В результате обрезки труб мы получаем набор ровных окончаний винтовых свай над поверхностью земли. Это и будет основанием для формирования обвязки фундамента.

Обрезка труб по уровню

После обрезки всех труб рекомендуется еще раз проверить, правильно ли они выставлены по уровню. Если на какой-то трубе произошла ошибка, ее нужно учесть в дальнейшей работе – отметить дефектную трубу и либо слегка подрезать ее, либо в дальнейшем установить дополнительную подкладку под ростверк – если труба обрезана слишком низко.

Регулирование высоты винтовых свай и строения на них

Одна из грубейших и, тем не менее, часто встречающихся ошибок – вывинчивание свай для того, чтобы отрегулировать высоту. Такое нарушение приводит к образованию рыхлого грунта под сваей, в котором она затем проседает. Дело в том, что свая способна выдерживать высокие нагрузки и избегать усадки именно потому, что в процессе завинчивания почва между витками не разрыхляется, а уплотняется лопастями. При соблюдении технологии работы, даже рыхлый грунт в итоге становится плотным и поддерживает сваю. Соответственно, если хоть немного выкрутить сваю, то земля под ней уже не будет способна выдержать тяжесть строения.

Другой неверный способ, с помощью которого неопытные строители пытаются выравнивать высоту наземного участка сваи на рельефной местности – это завинчивание их на разную глубину. Зачастую в таких случаях глубина сваи под участком строения, возвышающимся над землёй, как правило, меньше положенной. Заметим, что единственным приемлемым способом сохранения одинакового уровня строения является подрезание сваи. Кстати говоря, технологические отверстия свай срезать нужно в любом случае, иначе долговечность фундамента сильно пострадает. В случае, когда оказывается, что длины сваи не хватает, её наоборот можно нарастить, и тогда сварочный шов нужно окрасить – во избежание коррозии. Приваренный оголовок также следует окрашивать.

Функции оголовков винтовых свай

Существует несколько основных видов обвязки свайно-винтового фундамента:

1. Установка и закрепление опорных балок на окончания труб
2. Соединение труб металлическими швеллерами и балками для создания общего каркаса
3. Создание комбинированного бетонного ростверка на основе винтовых свай

Первый вид обвязки считается наиболее распространенным при возведении фундаментом под большинство построек – от жилых домов до легких надворных построек, типа бани, летней кухни или веранды. Такая обвязка требует оголовков на концах труб.

Зачем нужны оголовки свай

Эти элементы служат опорой для поддержания плиты. При установке нужно следить за их расположением на одном уровне. Перекосы здесь не допускаются, так как способность фундамента выдерживать нагрузку утрачивается. Выравнивать оголовки следует после заглубления.

Величина оголовок зависит от габаритов и удельного веса материала. Для надевания на сваю трубы, диаметр последней должен быть больше. Формы оголовков винтовой конструкции бывают следующих видов:

1. Квадрат.
2. Многоугольник.
3. Круг.
4. Тавр.

Эти виды применяются при строительстве каркасных домов и строений из бруса.

Функции оголовков:

1. Выполнение монтажа и крепления на трубы опорных балок.
2. Построение каркаса здания через крепление труб швеллером.
3. Используются при возведении ростверка.

Типы оголовков

Оголовки в первую очередь различаются по своей форме:

• Т-образные
• П-образные

Более распространены Т-образные оголовки. Они представляют собой обрезок трубы с приваренной к ее торцу площадкой. На эту площадку впоследствии укладывается брус обвязки фундамента.

П-образные оголовки используются обычно для укладки балок, требующих более прочного крепления, противодействующего боковым нагрузкам. Они как бы вставляются в квадратное гнездо и фиксируются сбоку крепежным материалом.

Т-образный и П-образный оголовки

По способу соединения с окончаниями труб винтовой сваи оголовки подразделяются на

• Приваренные
• Съемные

Из названия понятно, что в первом случае оголовки намертво привариваются к телу трубы еще на стадии изготовления сваи. Это редкий случай, так как обычно плоскость фундамента выравнивается путем обрезки свай, после установки по общему уровню, как было описано выше. После обрезки оголовок надевается на окончание трубы.

По форме площадки, на которую устанавливаются балки обвязки, оголовки можно подразделить на:

• Квадратные
• Круглые
• Многоугольные

Форма оголовков в основном определяется их назначением. В большинстве случаев при строительстве зданий используются квадратные площадки. Круглые площадки оголовков применяются чаще всего для крепления к ним одиночных столбов – в этом случае площадка наиболее равномерно принимает на себя нагрузку от веса конструкции. Площадки другой формы ставятся в зависимости от формы основания конструкции, при необходимости.

Наиболее распространенными в строительстве считаются оголовки с квадратной площадкой.

Конструкция оголовка в общем виде представляет собой металлическую пластину, приваренную к обрезку трубы. Диаметр трубы должен быть несколько больше диаметра винтовой сваи, на которую оголовок крепится. Он как бы надевается на конец сваи, и, таким образом, окончание сваи снабжено как бы шляпкой, увеличивающей диаметр подошвы фундамента. По форме они напоминают перевернутый стакан. Габариты оголовков обычно в пределах до 150х150 до 200х200 мм и чуть больше для угловых свай.

Для придания конструкционной прочности оголовки снабжены ребрами жесткости. Это наваренные снизу площадки полосы металла. Ребра жесткости (косынки) могут иметь самые разнообразные формы и количество на оголовок – от 3 до 6..

Стандартный оголовок с квадратной площадкой

Виды и особенности

Отличаются оголовки свай не только формой, которая соответствует форме установленной сваи, но и размером. При этом не стоит забывать, что, при использовании винтовой или бетонной сваи наконечник также будет отличаться.

Важным нюансом в выборе оголовков является его форма: она может быть Т-образной или П-образной. При монтаже ростверка на оголовок Т-образной формы можно установить и опалубку, и плиту для заливки фундамента.

С оголовками П-образной формы использовать можно только балки, при этом их диаметр должен совпадать с шириной наконечника.

Монтаж оголовков

Установка оголовков на сваи состоит в закреплении их на каждой опоре. Перед установкой, после обрезки, сваи зачищаются от краски. Обязательно нужно проверить уровень выставления оголовка. Площадка должны быть идеально ровной относительно горизонта. Перекос оголовков может привести к неравномерности нагрузок, перекосу обвязки и, как следствие, ограничению долговечности всего фундамента. Если площадка не укладывается по горизонтали, следует либо проверить правильность обрезки трубы, либо сам оголовок. При небольшом браке рекомендуется подварить прочные подкладки под тот или иной край соединения трубы и оголовка.

Проверка горизонтальности площадки

Перед приваркой край оголовка обрабатывается напильником – чтобы удалить слой краски. Рекомендуется зачистить внутреннюю стенку «стакана» оголовка углошлифовальной машинкой по заранее намеченной линии шириной около 20 см. Для этого на «болгарку» надевается зачистной диск или щетка. Краска на кромке оголовка лучше снимается зачистным диском.

Процесс сварки ведется с помощью стандартного сварочного аппарата с использованием обычных стандартных электродов 3 мм. Сварочный ток используется в пределах 90-100А.

Таким образом, порядок проведения работ включает в себя:

1. Установку оголовка
2. Контроль горизонтальности плоскости площадки
3. Прихватывание точечной сварки оголовка в двух-трех местах
4. Приваривание по всему периметру
5. Окрашивание зачищенных мест в целях антикоррозионной защиты.

Следует отметить, что необходимо оставлять отрезок шва 10-15 мм, чтобы обеспечить вентиляцию оголовка. В противном случае (так как само тело сваи заполнено бетоном) изнутри оголовка будет неизбежно конденсироваться влага из-за температурных перепадов. Если не будет вентиляции, данный участок станет очагом усиленной коррозии.

Приварка оголовков

После приварки всех оголовков плоскость фундамента еще раз проверятся на создание ровной плоскости. В случае необходимости лучше переделать установку оголовка или нескольких оголовков в местах, где были допущены ошибки.

Свайное поле готово к монтажу обвязки

После окончания всех работ на оголовки можно устанавливать брусья обвязки. Они обычно прикрепляются с помощью болтов – для этого в оголовках заранее проделаны соответствующие отверстия.

Методы срубки оголовков

После запрессовки железобетонных опор производится срубка оголовков – убирание лишней части сваи, которая находится выше горизонтали ростверка. Размеры участка, который уберется, помечают маркером на стержне сваи.

Для срубки оголовков используется два вида инструментов: отбойный молоток(низкая стоимость) или гидравлическими ножницами (отличное качество среза, высокая скорость, но и приличная цена – десятки тысяч рублей).

Ручной метод

Если вы используете при срубке отбойный молоток, поэтапно выполняйте такие действия:

Оголовок опоры можно не только скалывать, но и срезать

1. Промаркируйте линию среза на опоре;
2. Молотком нужно начертить борозду, которая опоясывает линию среза;
3. Аккуратными движениями откалывайте части бетона от монолитной опоры, не трогая армирующий каркас;
4. Срезаете арматуру.

Большим минусом такой технологии является возможное ее низкое качество.Инструмент может повредить опору под маркированной линией.

Метод среза оголовков при помощи гидравлического оборудования

Срезание гидравлическими ножницами – это намного качественнее и быстрее, метод отличается своей универсальностью. При гидравлической срубке поршни с резцами по свае синхронно убирают ненужную часть опоры. Такую технику можно установить на любое оборудование с гидравлическим приводом нужной мощности – трактор или экскаватор, что позволит значительно сэкономить на найме машин.

Особенности процедуры

Сваи используют в качестве опорной системы под сооружения со стенами из нетяжелых конструкций. Обычно устанавливают винтовые металлические балки, но на практике могут быть использованы деревянные или бетонные опоры.

Обвязка свайных опор профилированной трубой считается одной из наиболее эффективных технологий на сегодняшний день, которую можно осуществить своими руками. Этот метод эффективен, если строительство ведется на почвах с большой силой пучения, а также высоким содержанием влаги в грунте.

Но сами по себе сваи не могут обеспечить необходимую устойчивость сооружения в течение долгих лет эксплуатации. Для этого их оснащают обвязкой, которая объединяет под собой отдельные опоры в единую конструкцию и равномерно распределяет нагрузку между ними.

Когда применяется?

Обвязка профильной трубой необходима:

1. 
   При возведении дома на винтовых сваях, выступающих над землей более чем на 0,8 м.

2. В процессе эксплуатации, когда выявлены недостатки в проектных расчетах и заметно периодическое покачивание дома.
3. Во время реконструкции с целью пристройки верхних этажей, которые увеличат нагрузку на опоры, что может привести к деформациям и разрушениям.
4. Изначально было рассчитано неправильное количество опор и в настоящий момент фундамент нуждается в упрочнении.
5. Планируется обустройства экстерьера сооружения декоративными накладками, имитирующими цоколь.

Положительные и отрицательные характеристики технологии

В качестве металлических изделий могут быть использованы трубы, двутавровые балки и швеллеры.

Преимущества профильного проката в качестве ростверка:

• удобен при сборке конструкций;
• способен выдерживать большие поперечные нагрузки;
• несмотря на небольшой вес не уступает по прочности даже металлическому брусу;
• может служить основой для обустройства красивого цоколя;
• выдерживает внешние нагрузки (изменения веса дома, перепады высот, подвижки грунта);
• стойкий к повреждениям и износу;
• имеет доступную стоимость;
• широкий выбор изделий с разными размерами сечения и толщиной стенки.

Но не стоит забывать и о нежелательных особенностях технологии:

• подверженность металлической трубы коррозионным процессам;
• регулярное обслуживание в виде нанесения полимерной краски;
• швы остаются слабым элементом конструкции, поэтому изначально к работе привлекают сварщика, который умело подберет режим работы.

Несмотря на наличие недостатков, соблюдение технологии по обвязыванию свай профильной трубой позволяет увеличить прочность основания в несколько раз.

В каких случаях рекомендуется выполнять металлическую обвязку?

Обвязка с помощью стального проката рекомендуется в следующих случаях:

• в проекте для возведения стен запланированы мелкоформатные материалы – блоки или кирпичи;
• каркасное здание строится на участке с перепадом высоты, превышающим 500 мм;
• планируется возводить двух- или трехэтажное сооружение по каркасной технологии или из древесных материалов – бревен и бруса.

Высоту расположения металлического ростверка выбирают, в зависимости от характеристик грунта. На пучинистых почвах его располагают на высоте 150-400 мм над землей. Стандартный вариант – обвязка, лежащая на грунте. Заглубление в грунт верхнего контура обвязывающей ленты обычно не выполняют.

Подготовка к процессу

Обвязка производится после возведения самого основания. Основным же этапом подготовки к обустройству обвязки является выбор пиломатериала.

Подбор доски по характеристикам

Согласно мнению специалистов, использование доски или бруса являются одинаково правильным методом укрепления фундамента на винтовых сваях. Если используется цельный деревянный брус, то его размер должен составлять 150х150, 150х200 или 200х200 см.

Однако намного удобнее подготовить брус, сшитый из нескольких досок. Тогда его размер должен составлять 20х200 или 50х150 см. Такие наборные элементы, не только не уступают цельному брусу, но и превосходят его по характеристикам.

Элемент размером 50х200 см из досок не уступает по прочностным характеристикам брусу 200х200 см.

Для создания наборного бруса необходимо соединить несколько досок при помощи гвоздей (длина до 120 мм), которые должны идти в два ряда с шагом 20 см. На каждом оголовке требуется крепить не один глухарь, а четыре. При этом гвозди прибиваются в шахматном порядке.

Если для создания бруса 50х200 см требуется 4 и более досок, то сначала нужно сбить первые 3 доски, а потом к ним при помощи дополнительных гвоздей прикрепить остальные.

Если говорить о породе дерева, то предпочтение стоит отдавать хвойным породам, таким как:

• лиственница,
• пихта,
• сосна,
• ель.

В древесине этого типа присутствуют смолы. Они являются природными составами, которые противостоят образованию плесени, гнили и грибка.

Кроме этого древесина такого типа является гигроскопичной (не пропускает и не накапливает влагу). Лиственница обойдется дороже всего, зато она обладает самым долгим эксплуатационным сроком. Самый оптимальный вариант невысокой цены и высокого качества является сосна.

Цена монтажа под ключ

Прежде, чем осуществлять монтаж своими руками, целесообразно ознакомиться со стоимостью обвязочных работ под ключ в различных регионах России:

При отсутствии навыков в возведении свайных фундаментов и в работе с электродуговой сваркой, стоит обратиться в специализированную компанию. Ошибки в расчетах, а также недостаточная компетентность в строительстве и сварочных работах неизбежно приведет к деформации и перекосу сооружения в процессе эксплуатации.