Рис. 4. Диаграмма общих капитальных расходов на системы кондиционирования воздушного пространства (СКВ), системы вентиляции (СВ), системы хабаровской симметричной конфигурации (СХС) и системы автоматизации управления (САУ) для различных технических решений семиэтажного торгово-офисного здания площадью Fэт = 1000 м2, согласно данным Д.А. Сотникова, ЗАО «Кондиционер-Сервис-Петербург», 2001 г.:
Плюсы и минусы свайно-винтового фундамента: устройство, расчет, монтаж и стоимость
Основными факторами, определяющими выбор свайно-винтового фундамента, являются скорость монтажа и стоимость. Поэтому если вы планируете строить каркасный или бревенчатый дом, беседку, террасу, хозяйственный блок или баню, то использование винтовых свай будет весьма уместным. У данного типа фундамента имеются свои особенности применения, которые зависят от состава грунта, на котором осуществляется строительство, а также от назначения сооружения. В дальнейшем мы подробно рассмотрим достоинства и недостатки такого типа основания.
Основным преимуществом такого вида фундамента является его высокая скорость установки и более низкая стоимость по сравнению с ленточными и плитными фундаментами. Фундамент на винтовых сваях обладает значительной несущей способностью, однако для строительства тяжёлых конструкций (например, из кирпича) или зданий выше трёх этажей его использование не рекомендуется, хотя итоговые решения должны основываться на расчётах. Также можно выделить ряд других положительных аспектов свайно-винтового фундамента:
- в условиях слабых и подверженных размыванию дождями почв, перенос нагрузки на более глубокие и устойчивые грунты поможет защитить строение от быстрого разрушения;
- почти полное отсутствие земляных работ и простота монтажа — установка винтовых свай не требует предварительного выравнивания участка;
- строительные работы могут быть продолжены в тот же день, когда сваи были установлены;
- проект здания можно адаптировать и увеличивать, просто добавив дополнительные винтовые сваи;
- глубина залегания грунтовых вод не оказывает влияния на размещение постройки;
устойчивость к морозному пучению; - вентиляция подпольного пространства, что делает свайный фундамент популярным для деревянных конструкций;
- долговечность. Сваи, которые дополнительно защищены от коррозии, могут служить до пятидесяти лет и более;
- винтовые сваи могут быть установлены без привлечения специальной техники.
Свайно-винтовой фундамент также имеет ряд недостатков, которые необходимо учитывать при проектировании будущего сооружения:
- Свайно-винтовой фундамент имеет ограничения по несущей способности и не подходит для строительства высотных зданий;
- Цокольное перекрытие следует тщательно утеплять;
- Установка таких фундаментов на скалистых и каменистых почвах практически невозможна;
- Свайный фундамент подвержен коррозии, поэтому его не рекомендуется устанавливать вблизи источников блуждающего тока, таких как электроподстанции, электрифицированные железные дороги и сотовые вышки;
- Сваи не способны долго противостоять влиянию химически агрессивных веществ, содержащихся в почве;
- Низкий уровень сопротивления изгибающим нагрузкам.
На каких грунтах применяют винтовые сваи
К требованиям к характеристикам почвы и окружающей среды для свайно-винтовых фундаментов предъявляются невысокие требования. Это оптимальный вариант для установки в тех местах, где несущие слои грунта находятся на значительной глубине. Винтовые сваи подбираются, если планируется возведение сооружения на:
Свайные основания подходят даже для участков, где расположены различные инфраструктурные коммуникации, а также растут деревья с развитой корневой системой.
ППР, или проект проведения работ, представляет собой документ, цель которого заключается в обеспечении детализирования всех разработанных, спроектированных и взаимосвязанных решений, изложенных в ПОС.
Перекатная тележка для бетонирования
Для осуществления бетонирования плит по стальным пролетам эстакады был спроектирован и изготовлен комплект, который включает в себя кронштейн и мобильную тележку.
Кронштейн устанавливается на стальных U-образных прогонах, а тележка крепится к ним, создавая тем самым площадку для проведения работ по бетонированию плиты.
Тележка движется по кронштейнам вдоль эстакады. На ней располагается всё необходимое оборудование для выполнения бетонирования плиты. Это значительно уменьшает трудозатраты на перемещение опалубки и сокращает сроки строительства.
ПОДВЕСНАЯ ТЕЛЕЖКА ДЛЯ ОТДЕЛКИ МОСТА
Для осуществления работ по шлифовке и покраске пролетов моста разрабатывается и производится подвесная перекатная тележка. Её отличительной особенностью является модульная конструкция, которая предоставляет возможность изменять габариты тележки и использовать её на различных строительных объектах.
В процессе проектирования были учтены запросы клиента на снижение трудозатрат во время сборки, а также требования к компактности для удобства хранения.
Нормативные акты по СВСиУ
В настоящее время при проектировании СВСиУ вместо устаревших стандартов СТО 136-2009, СТП 136-99 и ВСН 136-78 используется новая версия документа — СТО 136-2016.
Правильный выбор расстояния между винтовыми сваями в процессе проектирования позволяет застройщику гарантировать надежную эксплуатацию объекта недвижимости для нескольких поколений его владельцев.
Подбор винтовых свай
С учетом высокой популярности этой технологии, российский рынок переполнен производителями винтовых свай. Однако характеристики большинства из них зачастую не соответствуют заявленным требованиям, так как жесткая конкуренция заставляет снижать цены, что порой приводит к использованию бывших в употреблении материалов и упрощенных производственных процессов.
К примеру, для производства могут использоваться шовные трубы, сварные наконечники, а также нередко занижается толщина стенок сваи и применяется холодное цинкование.
Сваи с сварными наконечниками не рекомендуются для использования в ответственных строительных проектах.
Эксперты advise, что при выборе свай следует учитывать следующие рекомендации:
- избегать покупки свай, изготовленных из шовной трубы (это можно легко определить визуально);
- предпочитать литые наконечники с размерами лопасти 14 мм и 6 мм (соответственно у конуса и на краю);
- обязательно проверять документы от производителя (порой невозможно выяснить, была ли использована новая труба или б/у, даже если она окрашена).
В сварных наконечниках, особенно в области шва, возникает ослабление металла, что может привести к срезанию лопасти при вращении в твердых грунтах. Даже при регулярном погружении существует риск отрыва лопасти, в результате чего свая может углубиться, полностью лишившись своей несущей способности.
Такой материал не подходит для устройства фундамента жилого дома, в то время как сваи с сварными наконечниками можно применять при строительстве бань, беседок и заборов.
На практике для определения необходимого количества свай применяются таблицы СНиП, а также учитываются характеристики грунта в зоне строительства. Например, при погружении на 2 метра однолопастные сваи модели СВС 89/300 и 73/250 имеют следующую несущую способность:
- 0,7 – 2,8 т или 0,5 – 2 т – влажная глина;
- 1,7 – 4,2 т или 1,2 – 3 т – сухая глина;
- 2,1 – 2,8 т или 1,5 – 2 т – суглинок;
- 2,8 – 3,5 т или 2 – 2,4 т – супесь;
- 7,7 – 8,4 т или 5,4 – 5,8 т – песок;
- 8,5 – 9 т или 5,8 – 6,3 т – гравий.
После этого этапа производится расчет общей нагрузки, которая включает вес строительных конструкций, снеговые и ветровые нагрузки, массу членов семьи, а также мебель и предметы интерьера. Для удобства проектировщиков все необходимые параметры собраны в таблицы СНиП. Общая нагрузка подразделяется на характеристики сваи, что позволяет определить количество СВС на свайном поле.
Чтобы обеспечить необходимый запас прочности, рекомендуется использовать характеристики СВС, предоставленные производителем, но с корректировкой на 15% в меньшую сторону. К примеру, если производитель утверждает, что одно изделие способен выдержать нагрузку в 4 тонны, для расчетов следует опираться на значение в 3,4 тонны.
На заключительном этапе производится корректировка количества СВС в зависимости от расстояния между установками:
- опоры должны размещаться в углах, а также в местах соединения стен и перегородок;
- При установке металлического ростверка следует учитывать, что швеллер начинает провисать под собственным весом уже на расстоянии 3 метров, по этой причине расстояние между опорами уменьшается до 2 – 2,5 метров;
- Для массивных конструкций необходимо выделить отдельное свайное поле (например, для печи, генератора, насосного оборудования, котла, крыльца или внутренней лестницы).
В проектах, содержащих террасы и пристройки, фундаменты этих архитектурных элементов необходимо рассчитывать и строить отдельно. Прочная связь с основным зданием недопустима, поскольку на основания действуют разные нагрузки, что может привести к неравномерной подсадке.
Такой подход позволяет гарантировать максимальный срок службы дома. Для пристроек можно применять более доступные конструкции СВС с сварными наконечниками. Это не повлияет на прочность всей системы. Все сваи обрабатываются антикоррозионными веществами.
Методы погружения СВС
Винтовые сваи рекомендуется устанавливать без применения специальной техники, за исключением случаев с выраженными перепадами высоты, где работа с рычагами затруднена из-за близости вертикально установленной сваи.
При ручном вкручивании свай для строительства дома рычаги (обрезки труб, лом) могут фиксироваться на теле сваи несколькими способами:
- через специальные отверстия – создаются с помощью сварки или сверления коронкой;
- через технологические петли – привариваются к верхней части и впоследствии обрезаются УШМ;
- путем использования специальных захватов – аналогичных трубному ключу с фиксирующими механизмами.
Использование спецтехники не требует дополнительных приспособлений, поскольку навесное оборудование обеспечивает надежное закрепление сваи. Этот метод является более предпочтительным при маленьком шаге свайного поля, вблизи деревьев или в условиях плотной застройки.
Необходимо гарантировать защиту внутренней поверхности свай от воздействия бетона, тогда как внешнюю часть рекомендуется дополнительно покрасить сразу после приобретения системы винтовых свай (СВС) у производителя.
Определение крутящего момента
Для того чтобы обеспечить долговечность конструкции, недостаточно просто приобрести СВС, установить их ниже уровня промерзания и смонтировать оголовки с ростверком. Важно, чтобы лопасти свай погрузились в слой с достаточной несущей способностью, поэтому уровень промерзания не может служить единственным ориентиром для определения глубины заглубления. Например, на торфяных или болотистых участках возможно наличие таких слоев, как плавун, в связи с чем СВС потребуется опустить ниже этого слоя.
Поэтому лучше использовать ручное вкручивание на ровных участках, где рабочим легко перемещаться по кругу с рычагами. На неровной местности можно применять специальную технику. Тем не менее, оба способа будут наиболее эффективными только при условии надёжного достижения несущего слоя. Его глубину можно определить двумя методами:
- заказав геологоразведку участка – стоимость изысканий составляет около 30 тысяч рублей, в ходе исследования определяется уровень грунтовых вод, состав почвы в каждом слое и наличие сторонних коммуникаций в пределах застроенной зоны;
- проведя пробное погружение – цена этого метода колеблется от 2 до 5 тысяч рублей, что позволяет определить уровень грунтовых вод и глубину несущего слоя;
Второй метод значительно дешевле, поэтому его используют в 80% случаев. Для его реализации применяется комплект SMP производителя Скиф, который включает 4-метровую составную скважинную лопату, механическую вспомогательную систему, два рычага по 2 метра каждый, а также устройство УККМ, которое даёт возможность измерять усилие затяжки.
После достижения отметки промерзания данный прибор контролирует крутящий момент. Когда достигается несущий слой, происходит резкое увеличение крутящего момента, после чего измеряется проектная глубина для конкретного участка. На основании этих данных застройщик может с уверенностью заказывать сваи необходимой длины в нужном количестве.
Пробные СВС не требуют заливки бетоном, так как этот комплект является многоразовым, и свая может быть демонтирована для последующих испытаний. При достаточно большом периметре строительного участка необходимо учитывать шаг свайного поля, комплект Скиф может быть введён в несколько точек.
