Способы обвязки свайного фундамента

Для понимания того, как производится обвязка свайного фундамента своими руками, необходимо знать для каких целей она делается, технологию и производство процесса, виды обвязки, какой применяется материал. Решение этих вопросов принимается на стадии проектирования сооружения, в процессе производства работ необходимо строго следовать технологии и правилам ведения работ.

Виды обвязки и какую лучше применить

Обвязка свай под фундамент дома необходима для обеспечения жесткости конструкции и для устройства основания под дальнейший монтаж здания. На стадии проектирования делается

детальный расчёт фундамента по статическим нагрузкам от здания в нескольких вариантах. Выбирается наиболее экономичный, практичный в данных условиях вариант.

При расчётах берут во внимание естественные характеристики грунтов в основании участка и их пучинистость, глубину промерзания, уровень залегания грунтовых вод, сейсмичность района. Учитывается категория проектируемого здания по классам ответственности и срокам эксплуатации.

Для придания жёсткости всей конструкции, сохранения в проектном положении, устройства фундамента для монтажа стен здания применяются 2 типа обвязки:

• нижняя,
• верхняя.

Нижней обвязки для железобетонных свай не требуется ввиду жёсткости армированной конструкции. Соединение по оголовкам выполняется из различных материалов по определённым технологиям, обеспечивающим устойчивость конструкции и возможность дальнейшего процесса монтажа стен.

Винтовые сваи применяются при строительстве сооружений 2—3 категорий, лёгких каркасных домов, деревянных, со стенами из блоков плотностью D400 – D700. Несущая способность винтовых свай позволяет возводить лёгкие строения со сроком эксплуатации <50 лет.

Для винтовых свай с высотой выступающего над поверхностью оголовка >400 мм необходимо применять нижнюю обвязку в дополнение к верхней. Это позволяет повысить жёсткость винтовых свай и устойчивость всей конструкции.

Стандартная обвязка свай выполняется из таких материалов, как:

• брус деревянный сечением 150*200 мм, 200*200 мм, 200*250 мм;
• пакет из 3 досок 50*200 мм;
• швеллер 140—300 мм;
• уголок >50 мм;
• толстостенные профильные трубы;
• два швеллера в паре или двутавр;
• висячий железобетонный ростверк с опорой на сваи.

Обвязка выполняется после полного монтажа свайного поля, обрезки оголовков в одном проектном уровне, заливке бетоном, если это предусмотрено проектом. Бетонирование винтовых свай на порядок увеличивает  их жёсткость.

Обвязка брусом

Выполнение соединения с применением бруса поверху железобетонных или винтовых свай позволяет получить экономичный ростверк, удерживающий получившуюся конструкцию в проектном положении при воздействии касательных боковых усилий во время пучения грунта или техногенных подвижек. При этом создаётся основание для монтажа стен здания.

Применение бруса для верхней обвязки, его размеры, технология соединения определяются при проектировании фундамента. Правильное и качественное проведение процесса позволить получить надёжное основание для дома.

Технология верхней обвязки для железобетонных и винтовых свай брусом:

1. Для монтажа бруса или пакета досок по ж/б или винтовым сваям, после их подрезки по проектной высоте, надеваются оголовники. Конструктивно они выполнены так: к толстостенной пластине 250*250 мм приварен круглый или квадратный стакан по размерам головы, усиление пластины выполнено четырьмя раскосами из толстостенного металла. В пластине просверлены 4 отверстия под саморезы для крепления снизу бруса или досок. Оголовники идут в комплекте со сваями. Привариваются к телу винтовой сваи или крепятся саморезами к железобетонной.
2. Брус раскладывается по периметру, определяются места соединений, уровень и размеры по диагоналям. Соединения бруса можно производить только по оголовникам с учётом полного опирания на пластину.

   

3. По наружным осям на угловых соединениях брус стыкуется в лапу или вполовину. В примыкании с внутренними осями применяется соединение в половину бруса. Между брусом и оголовником устанавливается прокладка из рубероида или другого современного изоляционного материала. Рекомендуется промазать места соединений бруса клеем. Деревянные материалы обязательно пропитываются антисептиком.
4. Крепится брус к оголовникам на саморезах снизу, скобах. По внутренним стыкам устанавливаются уголки на саморезах.
5. По ходу монтажа контролируется горизонтальность полученного ростверка, размеры по осям, диагонали.

   

Применение пакета досок

Устройство ростверка из пакета досок имеет свои особенности:

1. Рекомендуется использовать доски 50* 200 мм, хорошего качества, сухие, пропитанные антисептическим раствором. Важно, чтобы ширина досок была абсолютно одинаковой. Различные по ширине доски приведут к нелинейности по высоте плоскости ростверка при формировании пакета.
2. При монтаже важно правильное соблюдение последовательности в расположении элементов. Устанавливается пакет по оголовкам свай, как и в случае с брусом, обязательно прокладывается слой рубероида сверху оголовков.
3. Первыми монтируются крайние доски по наружным осям фундамента с опиранием на боковую сторону 50 мм. Крепятся к оголовкам снизу на саморезы через отверстия в пластине. Затем монтируются средние доски внутренних осей в торец к крайним доскам и закрепляются на гвозди.
4. После этого устанавливаются средние доски по наружным осям и крайние по внутренним, крепятся саморезами к оголовкам и гвоздями в местах стыков. СП 31-65-2002 в пункте 6.2.11.1 рекомендует при обвязке брусом или доской применять оцинкованные гвозди или пластины. Последними монтируются внутренние доски по наружным осям, крепятся на саморезы. В результате получается ростверк шириной 150 мм из пакета досок, установленных на ребро.

   

5. Для увеличения жёсткости доски пробиваются гвоздями с обоих сторон пакета через 50—60 см по всему периметру ростверка. Рекомендуется устанавливать скобы в местах стыков, внутренние уголки, стягивающие винты по периметру пакета. Соединения выполняются только в пределах опорной пластины оголовников.

   

Обвязка швеллером

Установка швеллера производится прямо на головы подготовленных по уровню винтовых или железобетонных свай. Ширина швеллера подбирается по размерам головы сваи. Например, минимальная ширина швеллера для винтовой сваи диаметром 108 мм составляет 140 мм. Обвязка швеллером железобетонных свай производится как можно быстрее после забивки, чтобы предотвратить изменение положения головы от остаточных деформаций грунта при монтаже.

К винтовым сваям швеллер крепится на сварке непосредственно к телу. Угловые соединения с любыми сваями выполняются подрезкой швеллера под 45 градусов и проваркой стыков. Все соединения обрабатываются шлифовальной машинкой.

По внутренним осям также выполняется врезка под 45 градусов с последующей проваркой. В результате получается жесткий ростверк с ровным основанием. Металл, стыки покрывают антикоррозийным покрытием или судовой краской.

Встречаются решения, когда по швеллеру монтируется каркас из бруса. Вероятно, проектировщик или заказчик решил перестраховаться и усилить фундамент, так как швеллер не работает в таком положении или экономили на количестве свай. Рекомендуется  в таких случаях, для защиты лаг каркасного дома от конденсата, поверх профиля с изоляционной прокладкой монтировать доску 50 мм (лежень) с креплением на саморезы или болты.

Существуют варианты ростверков с укладкой швеллера полками вверх и заливкой внутренней полости бетоном. При этом значительно увеличивается несущая способность основания, но добавляется нагрузка на сваи от веса бетона.

Использование уголков и профильной трубы

Уголки 50*50 мм и толстостенные профильные трубы применяются при устройстве нижней обвязки винтовых свай с головой выше 40 см. К правильному устройству нижней обвязки предъявляются такие требования:

1. При горизонтальном расположении растяжки уголок или трубы крепятся к центру тела сваи на сварку. Получается полноценный шов, способный работать на растяжение. Крепление внахлёст не допускается, получается короткий шов который не сможет нести нагрузку при изменении положения сваи от воздействия грунтов.
2. Применение угловых раскосов облегчит монтаж, если предварительно по центру тела свай приварить пластины из толстостенного металла.
3. Сваи должны обвязываться по всем направлениям фундамента для придания жесткости и устойчивости каркасу. Применяется только толстостенная профильная труба.

Применение двутавров или двух швеллеров

Сложно найти аргументы, оправдывающие применение двутавра или составного швеллера для организации ростверка по винтовым сваям. Фундамент получится дорогой, увеличивается нагрузка на сваи от веса профилей.

Другое дело железобетонные сваи, изначально по несущей способности предназначенные для строительства дома из кирпича или блока. Технология здесь аналогична обвязке швеллером:

1. Голова сваи срубается до проектной отметки, но оставляется арматура.
2. Обвязка угловых стыков и сопряжений выполняется под 45 градусов. Дополнительно элементы усиливаются привязкой к арматуре сваи. Составной швеллер проваривается между собой по периметру ростверка.
3. Сварные швы зачищаются. Металлические элементы, сварные швы, арматура обязательно покрываются антикоррозийным средством или судовой краской.
4. В случае с винтовыми сваями: в полость сваи устанавливается арматура по расчёту, заливается бетоном, балка или составной швеллер крепится на сварке к телу и к выступающей арматуре.

Ростверк получается тяжёлый, дорогой, требующий много сварочных работ. В результате — фундамент с жёстким каркасом, способный нести значительные нагрузки от строящегося сооружения.

Видео: Обвязка винтовых свай. Виды обвязки. Назначение, необходимость.