Литые сваи (СВЛ). В каких случаях следует использовать литой наконечник
В статье рассматриваются случаи использования литых наконечников для винтовых свай в разных грунтовых условиях и возможные последствия
Содержание статьи:
1. Литые наконечники для свай. Развитие технологии
2. Преимущества и недостатки литых и сварных наконечников для винтовых свай
2.1. Использование сварки при изготовлении различных типов винтовых свай
2.2 Область применения винтовых свай с литыми (ВСЛ) и сварными наконечниками
2.3. Сопоставление литых и сварных наконечников по надежности и долговечности
2.4. Другие особенности литых наконечников для винтовых свай
3. Купить литые наконечники для винтовых свай
Литье – заполнение емкости, формирующей поверхность или часть поверхности изготавливаемого изделия, жидким материалом, который постепенно отвердевает.
В годы советской власти литейное производство в стране развивалось усиленными темпами. Когда годовой объем выпуска отливок в мире превысил 80 миллионов тонн, на долю СССР приходилось примерно 25% производимой продукции. Отливки пользовались большим спросом, так как приблизить их форму к конфигурации готового изделия было проще, чем форму заготовок, получаемых иными способами.
Стоимость литья, отличавшегося повышенной материалоемкостью, была высока, но в годы советской власти это не имело значения, так как оно использовалось в тех отраслях, к которым государство проявляло повышенный интерес – машиностроение, металлургическая промышленность, авиация, военное строительство и т.п.
С литейным производством в Советском Союзе было долгое время тесно связано и изготовление винтовых свай, которые устанавливались под военные объекты, опоры линий электропередач и трубопроводов (подробнее в публикации «Плюсы и минусы отечественных конструкций (конфигураций) винтовых свай»).
Только в конце XX века, когда появилось и стало практически повсеместно вводиться в эксплуатацию высокоточное оборудование для резки металла, строители начали применять сварные винтовые сваи.
Сварка – получение неразъемных соединений путем установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве.
Распространено мнение, что когда металл подвергается значительному термическому воздействию, он закаляется и становится более хрупким (ослабевает). Поэтому нагрев часто рассматривают как один из основных недостатков сварных работ. Акцентируя внимание на этой особенности, сторонники литых наконечников упускают из виду ряд моментов.
Во-первых, металл ослабевает только если свариваемые элементы изготовлены из сплавов низкого качества (например, сталь марки Ст3 и др.). Если же сталь обладает высокими качественными характеристиками (Ст20 и др.), она сохраняет свои свойства и при температурном воздействии. О марках стали и их применении читайте в материале «Использование стали различных марок в производстве винтовых свай».
Во-вторых, словосочетание «литые сваи» не означает, что сваи отливаются целиком. Литой наконечник просто приваривается к электросварной или цельнотянутой трубе. И если уж возвращаться к вопросу ослабления металла, то в сваях с литыми наконечниками из стали низкого качество оно тоже возможно.
Более того, при изготовлении литых винтовых свай происходит сварка разнородных металлов, а это – более сложный технологический процесс. Ошибки, допущенные на этом этапе, могут привести к образованию хрупких соединений. Поэтому большое внимание должно уделяться проверке качества сварных соединений. Методы неразрушающего контроля рассматриваются в статье «Качество сварных швов. Методы неразрушающего контроля».
Не стоит забывать и о том, что контакт двух разнородных металлов ведет к образованию гальванической пары и дальнейшему развитию коррозионных процессов. Подробную информацию о коррозии и способах защиты от нее Вы найдете в публикации «Коррозия: причины и способы защиты».
Таким образом, с точки зрения выполнения сварных соединений изготовить литые сваи не менее, а иногда и более сложно, чем сварные.
Если говорить об области применения, то литые сваи больше подходят для установки в крупнообломочные грунты и грунты с включениями (природный или техногенный мусор). Литой наконечник меньше подвержен деформации: если сварная конструкция, наткнувшись на препятствие в грунте, вероятно, получит повреждения, то литье препятствие разрушит.
В то же время при достижении критического максимума сопротивления погружению, литой наконечник может лопнуть, после чего свая придет в негодность. А вот разновидность со сварным наконечником в такой ситуации можно демонтировать, и затем, в присутствии представителя завода-изготовителя, выправить и установить повторно.
Фактор, оказывающий значительное влияние на надежность и долговечность литых наконечников, – качество сырья, применяемого для отливок. В целях экономии некоторые производители используют вторсырье, но проконтролировать это очень сложно.
Отдельный вопрос – соотношение толщин наконечника и трубы, на которую он наваривается (основные принципы подбора толщины металлопроката рассматриваются в статье «Подбор толщины стенки на основании требований к сроку службы»).
Часто заказчики забывают, что долговечность литья вовсе не гарантирует долговечность всей сваи. К примеру, под строение установлена модификация с литыми наконечниками толщиной 10 мм и стволом с толщиной стенки 4 мм. С течением времени под действием коррозионных процессов в грунте стенки ствола начнут истончаться, а без ствола самый долговечный наконечник окажется бесполезен. И собственнику здания, отдавшему немалые деньги за литье, останется только успокаивать себя тем, что на глубине двух-трех метров ржавеют «болванки», за которые он переплатил.
Если степень коррозионной активности грунтов на участке действительно высока, стоит отказаться от попыток сэкономить и использовать трубу, изготовленную из металлопроката, сопоставимого по толщине с отливкой. Если же это слишком затратно, то решением станут сварные разновидности свай, срок службы которых можно повысить, использовав толстостенный металлопрокат. И цена все равно окажется ниже, чем у вариантов с литым наконечником.
Понять, какие сваи Вам необходимы и избежать необоснованной переплаты можно, выполнив измерения коррозионной активности грунтов на участке. Данные об агрессивности среды помогут специалистам, разрабатывающим для Вас проект фундамента, подобрать соответствующие грунтовым условиям толщины стенки ствола и лопасти.
Литье накладывает серьезные ограничения и на возможность изменения отдельных конструктивных параметров свай.
Формы для отливок унифицированы. Это не позволяет менять конструкцию наконечников и делает невозможным изготовление, к примеру, конфигураций лопастей для разных типов грунтов. А игнорирование грунтовых условий на этапе проектирования ведет к снижению несущей способности будущего фундамента. Сварка дает возможность разнообразить конструктивные решения.
О назначении параметров лопастей, в том числе конфигурации, читайте в материале «Ключевые принципы подбора параметров лопастей».
Пример использования некачественной стали при изготовлении литого наконечника недобросовестными производителями
Как мы уже говорили ранее, высокая материалоемкость ведет к повышению стоимости винтовых свай с литыми наконечниками и снижает их востребованность на рынке ИЖС. Поэтому на Западе, где технология появилась и развивалась в сфере гражданского строительства, литье не используют вовсе.
Если Вы все же решили купить сваи с литыми наконечниками, уточните из какой стали они изготовлены и проверьте качество сварных соединений. Запросите у производителя паспорт качества на сырье, ультразвуковой отчет или отчет о цветной капиллярной дефектоскопии сплошности сварного шва.
Компания «ГлавФундамент» реализует как литые наконечники, так и винтовые сваи с литыми наконечниками, изготовленные на собственных производственных площадках. Для оформления заказа перейдите в раздел Цены на сайте.