Свайные фундаменты появились несколько столетий тому назад и нашли применение не только в частном, но и в промышленном строительстве. Среди их многочисленных преимуществ — отличные эксплуатационные характеристики, дешевизна технологии, возможность возведения на любых участках, высокая скорость монтажа.
Благодаря таким преимуществам винтовые сваи подходят для использования в строительстве производственных цехов, ангаров, складов, ЛЭП, трубопроводов и других зданий промышленного назначения. Кроме того, винтовые опоры позволяют возводить конструкции в регионах Крайнего Севера, на болотистых территориях и даже на воде.
Конструкция промышленных винтовых свай
Конструкция винтовой сваи представляет собой полую металлическую опору, на одном конце которой находится сварной или литой заостренный наконечник с винтовой лопастью, а на другой — оголовок, который крепится к опорным элементам конструкции.
Помимо стандарта ГОСТ Р 59106-2020, ориентированного на стальные винтовые сваи разных конструкций, существует еще множество нормативной документации, которая распространяется на отдельные части винтовых свай и описывает технологические процессы: сварку, полевые испытания, процедуру подготовки металлических опор к покраске, системы защиты от коррозии.
Основная рабочая деталь опоры — лопасть, представлена в различных размерах и конфигурациях, по типу исполнения может быть сварной или литой:
- Сварные. Лопасти привариваются к металлической трубе с помощью электродуговой или газовой сварки. Сварная конструкция дешевле, однако имеет ограниченные прочностные характеристики и меньшую несущую способность. Не рекомендуется к применению на скалистых и каменистых грунтах.
- Литые. Производятся с использованием литья по газифицируемым или выплавляемым моделям. Первый метод требует больших финансовых вложений, но позволяет быстро и легко создать конструкцию. Второй метод предоставляет возможность использовать легированные стали, что обеспечивает изготовление максимально прочных опорных деталей, подходящих для строительства самых сложных и тяжелых сооружений.
В промышленном строительстве чаще всего используют винтовые сваи с литым наконечником. Отсутствие сварных швов увеличивает прочность опоры, позволяя производить монтаж в каменистом грунте и почвах с развернутой корневой системой.
Винтовые опоры держатся в породе за счет якорения лопастей в несущих слоях и трения боковой поверхности. Чем больше площадь соприкосновения сваи с грунтом, тем сильнее ее способность сопротивляться нагрузкам. Соответственно, длина и диаметр ствола подбираются индивидуально для каждого объекта в зависимости от предполагаемой нагрузки и особенностей грунта.
Установка промышленных свай: поэтапно
Промышленные винтовые сваи устанавливаются только с использованием спецтехники — ямобура, гидробура, редуктора и других устройств. В точках установки столбов делают углубления, после чего устанавливают опоры и завинчивают до расчетной глубины. При строительстве в условиях грунтов высокой плотности практикуется метод так называемого лидерного бурения, когда в месте установки предварительно бурят скважину. Такой метод позволяет лучше контролировать вертикальность погружаемых в скважину опор, значительно повышает точность монтажа, а также позволяет разрядить плотные включения породы.
Технология монтажа включает несколько этапов:
- Подготовка участка. Удаление мусора, камней, растений, которые могут мешать монтажу. Обустройство лунок или скважин в местах монтажа свай.
- Установка свай. Монтаж опор на расчетную глубину с обязательным контролем вертикальности.
- Обрезка. По достижении опорой плотных слоев грунта происходит выравнивание свайного поля — верхние части стержней срезают по одному уровню с помощью лазерного нивелира.
- Засыпка полостей ЦПС. Заполнять сваи ЦПС необходимо для того, чтобы в полости стальной трубы не скапливалась влага. Вода оказывает пагубное воздействие на незащищенный металл, вызывая коррозию.
- Приварка оголовков. На верхние части опор надеваются оголовки, которые затем фиксируются при помощи болтового соединения или сварки.
- Обвязка. Сваи соединяют стальным профилем или брусом по периметру сооружения.
Долговечность винтовых свай зависит от характеристик грунта, наличия антикоррозийной обработки и засыпки ЦПС в полость опор, соблюдения технологии строительства и некоторых других факторов.
Винтовые сваи пользуются большой популярностью в промышленном строительстве благодаря своей универсальности, позволяющей возводить сооружения практически в любых условиях, а также способности равномерно распределять нагрузку.
Монтаж винтовых свай занимает гораздо меньше времени, чем устройство традиционного фундамента, при этом, по надежности и сроку службы сваи не уступают другим типам оснований.
