Срубка оголовков свай: технологическая карта для отбойного молотка

Назначение оголовков

Оголовком винтовой сваи называется переходная металлическая деталь сопряжения верхнего торца свайной конструкции, изготовленная из элементов фундаментной балки или ростверков. Ростверк, металлический или железобетонный, монтируется в строго горизонтальном положении. Это условие считается обязательным для создания нормальной несущей способности свайного фундамента.

Виды и составляющие части винтовых свай

Размер оголовка выбирают в зависимости от диаметра сваи и веса опорной конструкции, которая будет непосредственно опираться на фундаментную балку. При этом его внутренний диаметр должен немного превышать наружный диаметр сваи. Это необходимо для свободного и глубокого надевания. При значительных осевых нагрузках на ростверк или фундаментную балку применяют усиленные оголовки.

Что же такое оголовок сваи и для чего он нужен? Это верхушка опоры, на которой держится плита. Нужно следить за расположением свай на одном уровне. Если работа сделана с перекосом, несущая способность фундамента будет нарушена. Выравнивание – нелегкая работа, поэтому лучше срубать или отрезать опоры уже после заглубления.

Величина оголовка зависит от размера основы сваи и удельного веса материала. Диаметр трубы изнутри должен быть немного больше размера сваи, для того, чтобы надеваться на нее. Оголовки винтовой сваи бывают различных форм: тавровая, квадратная, многоугольная или круглая. Они требуются не для всех строений, при возведении дома из газоблока оголовки не нужны, а вот при строительстве каркасного и брусового дома желательны.

Оголовком сваи называют верхний торец опоры. На него опирается балка ростверка или плита. По этой причине все оголовки свайной части основания надо располагать на одном уровне. Если это условие не соблюдается, балки и плиты ростверка ложатся на сваи с перекосом, что приведет к ухудшению несущей способности фундамента.

На фото — готовые к установке оголовки винтовых свай

Размер оголовка зависит от диаметра корпуса сваи и удельного веса конструкции, которая приходится на плиту оголовка. Внутренний диаметр трубы оголовка немного превышает наружный размер сваи, чтобы плотно, свободно и глубоко на нее надеваться. При значительных нагрузках на ось ростверка применяются усиленные оголовки. Их изготавливают из качественной стали с четырехсторонними косынками и покрытием антикоррозийным составом.

Схема расположения оголовка винтовой сваи

Оголовки по размеру идентичны габаритам и контуру поперечного сечения сваи. Форма оголовков многовариантна: круглая, квадратная, тавровая, многоугольная. Размер верхней части сваи будет зависеть от ее типа. Для примера, габариты оголовка винтовой сваи можно вписать в окружность Ø 10,8 –32,5 см. Ж/б сваи выпускают в форме квадрата состороной 20 – 40 см. Сваи из дерева можно вписать в неправильную окружность Ø 18 – 32 см.

Оголовок винтовой сваи является переходной деталью, соединяющей голову бетонной сваи с деталями ростверка. Вид оголовка зависит от типа строения. Дом из газоблока можно строить на фундаменте из винтовых свай без оголовков: вкрученные сваи связывают швеллером и укладывают на них ж/б плиту. Для каркасного или дома из бруса присутствие оголовков желательно. К свае он прикрепляется как крышка. Обычно такой оголовок фиксируется жестко и закрепления сваркой не требует.

Функции оголовков

Чаще всегда на сваи приваривают оголовки квадратной формы

При установке винтовых свай на проектную глубину не всегда удаётся добиться одинаковой высоты их расположения над поверхностью грунта и обеспечить идеально горизонтальную плоскость для строительства объекта.

Даже небольшие перекосы могут негативно сказаться на долговечности здания. Поэтому был найден простой выход из данной ситуации – выполнять срубку или срез оголовок опоры для каждой винтовой сваи.

Размер оголовков может быть идентичным поперечному сечению свай, но при этом иметь различные формы: круглую, квадратную, многоугольную или тавровую. Проектировщик выбирает подходящую форму в зависимости от особенностей проекта с целью обеспечения прочного соединения с деталями ростверка или несущей конструкции.

Монтаж методом срубки

После установки свай в грунт, необходимо хвостовые части привести к единому горизонтальному уровню для устройства горизонтальной обвязки. Такую процедуру можно выполнить методом срубки или обрезки ненужного участка сваи. Для этого строительным уровнем (лазерным или гидроуровнем) отмечают проектную отметку и последовательно передают ее на каждую сваю.

Если изделие изготовлено из железобетона, то можно срубить лишнюю часть сваи отбойным молотком. Такой вариант считается самым дешевым, правда, не всегда эффективным. Часто для этих целей используют более дорогое оборудование – гидравлические ножницы, которые дают четкую линию реза и увеличивают производительность труда. В этом случае срубка будет происходить значительно быстрее.

На срубку голов свай с применением гидравлических ножниц уходит значительно меньше времени, примерно 5–10 минут. Такая высокая производительность достигается за счет особого устройства гидроножниц: кольцевая насадка устанавливается по отмеченному уровню на верхнюю часть сваи. Благодаря этому его режущая кромка легко отделяет арматурный каркас от бетонной оболочки идеально ровно.

Смонтированная свая

Метод с применением режущих фрез

Срубка оголовков свай может выполняться одним из следующих способов:

ручным, с применением портативных инструментов;
автоматическим режущими фрезами;
специализированным гидравлическим оборудованием.

Ручной метод

Обрезка оголовков вручную производится с помощью пилы или резака

Обработать оголовки свай ручным способом достаточно сложно и трудозатратно. Поэтому данный способ неприменим при строительстве ответственных сооружений, но вполне оправдан при возведении ограждений, малоэтажных зданий и подсобных построек. Он отличается дешевизной и отсутствием необходимости привлечения специалистов со спецоборудованием.

Для ручной срубки винтовых свай применяют гидравлические ножницы. Процесс отличается простотой и не требует наличия квалификации рабочих. Его суть заключается в следующем:

На сваю одевается и фиксируется специальная насадка в форме кольца на линию среза.
Ножницами отрезается лишняя часть опоры вдоль насадки.

Вся процедура срезания займёт не более 15 минут, в зависимости от диаметра сваи. Однако качество среза при этом не будет идеальным и потребуется дополнительная обработка.

Процесс обрезки сваи фрезой может производиться как вручную, так и автоматически

Оборудование для срезки оголовков при помощи фрез применяется для любых типов свай, выполненных из любого материала. Это позволит на одной стройплощадке возводить различные объекты благодаря универсальности инструмента.

Срезка может производиться в ручном или автоматическом режиме, что позволяет профессионалу выполнить работу максимально точно и качественно. Основная сложность метода заключается в правильном выборе подходящего резца и его позиционировании относительно винтовой сваи.

Меньший диаметр фрезы не позволит выполнить качественный разрез. Поэтому рекомендуется использовать фрезу с диаметром, равным толщине стенок, и грамотно выбирать режимы работы инструмента.

Последовательность действий следующая:

Проводится разметка свай.
Подбирается резец под конкретные условия работы.
Настраивается инструмент на необходимое количество оборотов.
Производится срезание по кольцу либо к центру сваи.
Через определённые промежутки времени делается пауза для остывания кромки фрезы.

Если применять инструменты с водяным охлаждением фрезы, то можно существенно повысить производительность труда за счёт отсутствия необходимости периодических остановок.

Посмотрите видео, как производится обрезка сваи с помощью резца.

В отличие от предыдущих двух методов, способ с использованием гидравлического оборудования выгодно отличается не только универсальностью применения, а и высокой точностью срубки винтовых свай.

Навесное оборудование может быть легко смонтировано на любую технику с гидравлическим приводом достаточной мощности, например, экскаватор или трактор. Это позволяет существенно экономить финансы на аренде дополнительной техники, а также не загромождать место на стройплощадке.

Использование срезки с помощью фрез подходит абсолютно для любых типов свай. Вся процедура будет выполнена точно и качественно, так как может производиться и в автоматическом, и в ручном режиме.

Срубку оголовков выполняют после забивки или запресовки свай

Главное – правильно выбрать резец , учитывая свойства и размеры сваи. Если выбор будет неправильным,то режущую часть можно повредить из-за перегрева. Стоит подбирать фрезу с таким же диаметром, как толщина стенок и правильно установить режимы работы инструмента.

Для качественного результата работы придерживайтесь определенной последовательности:

Сделайте разметку свай;
Правильно выберите резец;
Выставьте нужное количество оборотов;
Срезайте либо по центру сваи, либо по кольцу;
Давайте остынуть фрезе, чтобы избежать перегревания.
Технология приваривания оголовка

Технология приваривания оголовка очень проста — нужно выделить напильником край оголовка, провести зачистку болгаркой с корд щеткой по линии в 2-3 см.

Сварка производится по такой схеме:

Установка оголовка на сваю, контролируя правильное положение;
Припаивание точечной сваркой в нескольких местах;
Полное приваривание элемента;
Уборка шлака и покрытие краской;
Сохранение места для вентиляции в 1-2 см;
Применение универсальных электродов и сварочного тока в 100 А.

Принципы расчета и проектирования свайно-винтового фундамента

Традиционно расчетами винтового фундамента занимаются конструкторские бюро при разработке проектно-технической документации на строительство. Но если вы решили самостоятельно рассчитать СВФ, то для этого нужно использовать СП 24.13330.

К числу основных расчетов относятся:

Несущая способность грунтового слоя на глубине расположения спиральных лопастей после вкручивания – этот показатель нужен для расчета несущей способности сваи.
Число свай – определяется шаг их установки на прямых участках, в местах состыковки стен, на отдельных участках, где будут располагаться специальные конструкции (камины, печи, лестницы, генераторы и др.).

Рисунок 7. Примерный план сооружения свайно-винтового основания

Идеальный способ определения типа грунта – полноценные геологические изыскания. Однако можно это выполнить и проще – путем пробного вкручивания. Это позволяет определить глубину залегания плотного несущего слоя, состав почвы и уровень грунтовых вод. Но в результате вы получите очень условные данные, поэтому для получения более объективной картины несущей способности грунта применяют поправочный коэффициент 1,6-1,7.

Методы срубки оголовков

Свайные опоры с наклонными и горизонтальными трещинами, которые расширяются больше 0,3 мм, усиливаются обоймой из железобетона со стенками не тоньше 100 мм или полностью меняются. Верхушки срубаются после закрепления труб в грунте. Оголовок на трубу сваи ставится после срезки арматуры внутри железобетона.

Для срезки окончаний стержней применяется способ:

отбойным молотом;
гидравлическими ножницами.

Первый метод имеет недостаток в том, что место среза получается невысокого качества из-за неровностей. Есть опасность повредить поверхность под линией разметки. Способ с помощью гидравлики более точно справляется с задачей, но отличается высокой стоимостью.

Метод с применением режущих фрез

Срубку оголовков выполняют после забивки или запресовки свай

Для качественного результата работы придерживайтесь определенной последовательности:

Сделайте разметку свай;
Правильно выберите резец;
Выставьте нужное количество оборотов;
Срезайте либо по центру сваи, либо по кольцу;
Давайте остынуть фрезе, чтобы избежать перегревания.
Технология приваривания оголовка

Технология приваривания оголовка очень проста – нужно выделить напильником край оголовка, провести зачистку болгаркой с корд щеткой по линии в 2-3 см.

Сварка производится по такой схеме:

Установка оголовка на сваю, контролируя правильное положение;
Припаивание точечной сваркой в нескольких местах;
Полное приваривание элемента;
Уборка шлака и покрытие краской;
Сохранение места для вентиляции в 1-2 см;
Применение универсальных электродов и сварочного тока в 100 А.

Монтаж фундамента из винтовых свай заканчивается закреплением на каждой опоре оголовка

Метод с применением режущих фрез

Срубку оголовков выполняют после забивки или запресовки свай

Для качественного результата работы придерживайтесь определенной последовательности:

Сделайте разметку свай;
Правильно выберите резец;
Выставьте нужное количество оборотов;
Срезайте либо по центру сваи, либо по кольцу;
Давайте остынуть фрезе, чтобы избежать перегревания.
Технология приваривания оголовка

Сварка производится по такой схеме:

Установка оголовка на сваю, контролируя правильное положение;
Припаивание точечной сваркой в нескольких местах;
Полное приваривание элемента;
Уборка шлака и покрытие краской;
Сохранение места для вентиляции в 1-2 см;
Применение универсальных электродов и сварочного тока в 100 А.

Монтаж фундамента из винтовых свай заканчивается закреплением на каждой опоре оголовка

Установка свай – рекомендации специалистов по монтажу

Профессионалы обращают внимание на следующие моменты:

необходимость применения промышленно изготовленных свай;
обязательную обработку поверхности защитным составом;
контроль вертикальности свай в процессе погружения;
целесообразность приварки швеллеров к оголовкам опор для повышения прочности.

При смещении сваи от вертикального положения следует выкрутить опору и затем повторно осуществить завинчивание. Изучив технологию, работы несложно выполнить самостоятельно. При условии квалифицированного выполнения расчетов и правильного монтажа, винтовой фундамент способен на протяжении длительного времени обеспечить устойчивость возводимого дома.

Способы монтажа

Используется глухая и открытая посадка на торец стержня. Первый вариант обозначает полное закрытие верха шпунта, как крышкой. Перед приваркой такого окончания свая обрезается в уровень и внутрь укладывается цементно-песчаная смесь.

Открытая посадка означает, что в центре оголовка есть отверстие для прохода внутрь стержня. Это полезно, если свая привозится с уже установленным окончанием на заводе. Другим вариантом может быть прокладка коммуникаций в теле сваи. Открытое отверстие принимает внутрь осадки, поэтому такой оголовок накрывается ответной деталью или герметизируется водоотталкивающими составами, например, смолой или битумом.

Молотом

Отбойник откалывает частички бетона с верхней поверхности сваи, которая признается лишней путем замеров. Процесс трудоемкий, выполняется длительное время, поэтому за рабочий день бригада из трех человек срубает головки 15 опор.

На шпунте отмечается (прочерчивается) линия разметки, по которой следует укоротить опорный элемент. Молотом постепенно отделяются небольшие части до достижения требуемой отметки. Иногда используется механический молот, например, дизельное устройство. Молот методично сбрасывается на поверхность, а подъем происходит за счет отдачи. Гидромолот действует точнее, т.к. отдачи и сбрасывания не происходит.

Гидравлическими ножницами

Гидравлические ножницы

Универсальное оборудование позволяет делать работу качественнее и выравнивать поверхность. Резцы на поршнях синхронно разрушают и убирают лишние куски свайной верхушки. Ножницы ставятся на разную технику подходящую мощности, имеющую гидравлическую подачу. Переустановка на экскаватор или трактор делается для снижения стоимости эксплуатации гидравлических ножниц.

Торцы опоры срезаются с помощью дисковых пил, станочных фрез, ручных устройств. Трудозатраты при таком экономичном методе небольшие, работа идет быстрее. Выбирается правильный диаметр фрезы и устанавливается оптимальный рабочий режим.

Забивные железобетонные сваи – плюсы и минусы

Сравнение достоинств и недостатков.

Преимущества ЖБ свай

отсутствует выемка грунта;
устойчивость к влаге, огню, атмосферному давлению, химическому составу почвы;
высокая несущая способность;
усиленная прочность (за счет арматурного каркаса);
высокая скорость монтажа, в т.ч. возможность работать в разных погодных условиях;
доступная цена.

Примечание. Забивные сваи сдерживают горизонтальные подвижки почвы за счет давления, которое оказывает построенное на свайном фундаменте здание.

Недостатки ЖБ свай

выпор грунта – вероятность вытеснения воды на участке с обводненным грунтом;
сложность обустройства цокольного этажа;
высокий уровень шума в процессе забивания;
значительный вес сваи;
разрушение верхней части сваи при забивании, что приводит к необходимости ее обрезания;
значительные динамические колебания, что делает невозможным забивку сваи рядом с другими строениями.

Необходимость выравнивания оголовков

Сегодня существует несколько видов свайных технологий, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы, свою область применения и технические нюансы. Все свайные фундаменты подразделяются на:

Забивные — когда сваи заглубляются в почву при помощи воздействия физической силы. Чаще всего, для этих целей используют механические или ручные молоты-копры, реже — вибрационные механизмы и машины, вдавливающие сваю в грунт собственным весом.
Буронабивные. В этом случае в земле бурятся отверстия необходимого диаметра и глубины, в которые закладывается арматура и заливается бетон.
Винтовые. Сваи такого фундамента изготавливаются в виде остроконечной трубы, вокруг нижнего окончания которой установлен спиралеобразный металлический лепесток. Углубление такой сваи происходит за счёт её вращения вокруг собственной оси специальным приспособлением — сваекрутом. При этом сама свая, углубляясь в грунт, работает подобно штопору, вкручиваемому в пробку.

Винтовые сваи Глубина заложения свайных опор, как и их высота над поверхностью почвы, регламентируется проектной документацией. Зависит это от глубины залегания прочных грунтовых пород, массы будущей постройки, её технических особенностей и т.д. В зависимости от этих аспектов, выбирается тип свай и составляется спецификация конструкционных элементов фундамента. Сваи служат опорами для верхней обвязки или ростверков, на которые, в свою очередь, опирается вся постройка. В связи с этим, у правильно обустроенного свайного фундамента верхушка опор должна располагаться на одном уровне.

На деле же добиться такого идеального результата практически невозможно. При забивке свай разброс по высоте может достигать десятков сантиметров. На этот показатель влияют геологические показатели грунта, размеры свай и способ их углубления. Но, тем не менее, строительные нормативы требуют максимально ровного расположения свайных опор относительно уровня горизонта.

Процесс выполнения работ вручную

К выравниванию оголовков свай приступают после окончательного погружения всех опор и обязательного составления технической документации в виде акта сдачи-приемки. В первую очередь на сваи наносят риски, используя нивелир или лазерный уровень. Никакие замеры от планировочной отметки земли, в этом случае, не допускаются, так как любая неточность может повлечь за собой целый ряд ошибок.

Срубка свай, оголовки которых расположены на высоте, производится со строительных подмостей, установленных на выровненное и уплотненное основание. Для большей устойчивости под них укладывают жесткие плиты или деревянные щиты. Низко размещенные участки железобетонных опор срезают с земли.

Работы выполняются в несколько этапов. Вначале бетон вырубается со стороны граней

Особое внимание, при этом, обращают на целостность арматурных стержней, заложенных в теле железобетонной опоры. Их аккуратно обнажают и перерезают по требуемому уровню. Затем скалывается внутренняя часть оголовка, после чего срез выравнивается под заделку сваи в ростверк

Затем скалывается внутренняя часть оголовка, после чего срез выравнивается под заделку сваи в ростверк.

Ручной метод срубки оголовков значительно дешевле механизированных способов подгонки свай под нужный уровень. Но он является трудоемким и малоэффективным, а потому – длительным. Ручные работы применяют в том случае, когда выравнивать приходится несколько железобетонных опор. На крупных объектах используется более высокопроизводительное оборудование.

Это может быть оголовок Т-образной формы, выполненный в виде пластины с круглым основанием, которое следует надеть на сваю и прикрепить при помощи сварочных швов. Помимо этого, если для установки ростверка используется двутавровая балка или швеллер, их требуется приварить к торцу свай, но уже стандартным способом.

Для выполнения сварочных работ используют электроды, размер которых 0.3 см, а величина тока не более 100 ампер. Если для монтажа основания каркаса используют бетонный оголовок, то его установка начнется лишь после того, как будут срублены оголовки до требуемого уровня. Оголовки такого типа должны быть установлены в бетонный раствор при заливке фундамента на опалубку, установленную на сваи.

Схема сварки:

Установите оголовок в правильном положении и контролируйте горизонтальную плоскость.
Прихватите оголовок в двух или трех местах при помощи точечной сварки.
Приварите его по всему периметру, и оставьте отрезок шва в 1-2 см для вентиляции оголовка изнутри.

Преимущества

Да, изготовление свай в строительной сфере уже не является новинкой, но есть большая вероятность того, что далеко не каждый заказчик сталкивался с их применением в свой жизни. Большинство людей смущены длительностью монтажного процесса, а также трудоемкостью установки ростверка.

Стоит отметить то, что использование фундамента этого типа поможет спасти владельцев дома от большинства негативных факторов:

Весеннее-осенних паводков.
Неустойчивостей грунта (болота, торфяники, плавуны, зыбучие пески).
Удобство выполнения монтажных работ, которое не будет зависеть от условий погоды (жары, мороза и прочего).
Строительство зданий даже на тех поверхностях, которые имеют неровности.
Распределение нагрузки веса по всему контуру фундамента.

В мире есть огромное количество проектов, для возведения которых использовали те типы фундамента, что устанавливали на бетонные и винтовые сваи. Большинство из них представляют собой экопроекты, главной функцией которых являлось сберечь первозданную красоту мест, выбранных для строительства. Так, заповедники Норвегии и Финляндии стали богаче на необыкновенные строения «на ножках». Они не только стали уютным жильем для своих владельцев, но и достопримечательностью для туристов.

Удобные, красивые, а самое главное – полностью безопасные жилые дома поражают своей оригинальностью дизайна и простотой. Какой из типов свай и оголовков станет прекрасной опорой для дома, выбирать только вам. Главное, чтобы такой фундамент прослужил нескольким поколениям вашей семьи.

Параметры элементов для строительства крепкого фундамента

Ассортимент металлических винтовых свай на отечественном рынке удивит начинающего строителя своим разнообразием.

Производители предлагают опорные элементы, отличающиеся между собой диаметром, длинной и массой.

От этих параметров меняется сопротивляемость фундамента нагрузкам, поэтому их обязательно нужно учитывать в предпроектных расчетах.

Под строительство легких и малоэтажных сооружений обычно используют трубы с диаметром наружного сечения в пределах 57 – 159 мм. Но для участков со сложным грунтом и для тяжеловесных построек целесообразно выбирать опоры с диаметром трубы более 200 мм.

Для почв с близким залеганием подземных источников и точкой промерзания на глубине 1,5 м подойдут сваи длиной 1,65 м, но в условиях переувлажненных грунтов высота столба может достигать 9 м. При этом толщина стен стальной трубы и лопастей должна быть равной или больше 4-5 мм.

Зависимость между параметрами отражена в таблице:

D, мм	Масса (кг) в зависимости от длины опоры (м)
1,6	2	2,5	3	3,5	4	5	6	7	8	9
57	11	12	14	16	18	20	24	28	32	36	40
76	12	14	17	19	22	25	30	36	42	48	53
89	14	17	20	23	26	29	36	42	48	54	60
108	22	25	30	35	40	45	55	65	75	85	95
133	27	31	38	44	51	57	70	84	94	110	124
159	38	45	55	64	74	83	102	121	140	159	178

В большинстве случаев для частного домостроения строители выбирают трубы диаметром 108 мм и не менее 2 м.

При возведении беседок, бань и гаражей можно использовать опоры с меньшими габаритами: d 76мм на 1,5 м или d 89 мм на 2,0 м.

Под некоторые типы ограждений также требуется закладка фундамента, при этом диаметр сваи может быть равным от 54 до 108 мм.

Несущие конструкции, диаметр которых равен 108 мм, считаются самым распространенным типом винтовых опор и используются при проектировании большинства типа сооружений

От длины элемента напрямую зависит устойчивость фундамента, поэтому особое внимание уделяют значению этого параметра