Требования к винтовым сваям

Чтобы свайно-винтовой фундамент соответствовал требованиям ГОСТ 27751-2014 «Межгосударственный стандарт. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения» к сроку службы (подробнее «Коррозия: причины и способы защиты») и надлежащим образом воспринимал проектные нагрузки, толщина стенки ствола и лопасти сваи должны быть подобраны индивидуально на основании данных о коррозионной агрессивности грунтов (КАГ) в пятне застройки и данных о нагрузках от строения.

Оптимальная толщина стенки ствола в сочетании с корректно назначенным диаметром ствола обеспечат конструкции жесткость, прочность (подробнее «Расчет толщины стенки ствола на основании требований к сроку службы»).

Толщина лопасти, подобранная с учетом данных о коррозионной агрессивности и прочности грунтов (подробнее «Геотехнические и геолого-литологические исследования и измерения коррозионной агрессивности грунтов»), сведет к минимуму риск ее деформации во время погружения, а также обеспечит необходимую несущую способность по материалу.

Толщину металла нужно проверять, так как фактические показатели могут не соответствовать заявленным (подробнее «Как отличить качественную винтовую сваю от некачественной»). Если сваи изготовлены из б/у трубы необходимо запросить акт о проведении измерений толщины стенки трубы ультразвуковым толщиномером по всей длине.

Не стоит пренебрегать толщиной металла в надежде на антикоррозийное покрытие, так как оно выполняет только дополнительные защитные функции: во время установки свая испытывает абразивное воздействие (в некоторых грунтах значительное), и любое покрытие (даже полимерное или цинковое горячее) может повреждаться (подробнее «Сравнительный анализ разных типов антикоррозийного покрытия»). Но и при условии сохранения целостности срок службы любого покрытия не превысит 10-15 лет.

У каждой марки стали свои достоинства и недостатки: одна лучше сваривается, другая более устойчива к коррозии, третья – хорошо выдерживает воздействие низких температур.

• В стали 3 мало углерода, она имеет низкие значения физико-механических свойств, поэтому не может быть использована в агрессивных грунтах.
• Сталь 20 повышает процент прочности конструкции, устойчивость к знакопеременным нагрузкам, стойкость к коррозии, а, следовательно, увеличивает срок службы фундамента на 10-15%.
• Сталь 09Г2С подходит для температур ниже -40℃, но только при низкой агрессивности грунтов.

Подробнее о сталях и их свойствах в статье «Использование сталей разных марок в производстве винтовых свай».

Труба б/у из любой стали должна иметь акты о лабораторных испытаниях и о результатах радиологического измерения.

Выбранная марка стали должна учитывать данные о коррозионной агрессивности грунтов площадки строительства, а также информацию о регионе строительства.

Говоря о способности сваи к восприятию проектных нагрузок, нужно понимать, что в первую очередь она будет определяться несущей способностью грунтов (подробнее «Несущая способность винтовой сваи»). Поэтому чем меньше повредится структура грунта во время погружения, тем надежнее будет фундаментная конструкция.

Для минимизации нарушений во время установки необходимо на этапе проектирования подобрать конфигурацию (не путать с диаметром), шаг и угол наклона лопасти, соответствующие грунтовым условиям в пятне застройки.

Подробнее о различных конфигурациях лопастей и основаниях для их назначения в статье «Принципы подбора параметров лопастей».

Количество лопастей также влияет на несущую способность винтовой сваи. Конструкции с одной лопастью неплохо проявляют себя при незначительных нагрузках, к примеру, под ненесущими перегородками, лагами пола. В то же время при передаче критических нагрузок они «уходят в срыв» (особенно дезаксиальные разновидности), а при небольшом диаметре ствола требуют обязательного бетонирования основания колонны или создания жесткого сопряжения.

Модификации с двумя и более лопастями лишены этих недостатков. Они одинаково хорошо воспринимают все виды воздействия, а также демонстрируют более высокие показатели несущей способности за счет включения в работу сваи значительного объема околосвайного массива грунта.

Ухудшение характеристик многолопастных свай (даже относительно дезаксиальных), к примеру, при восприятии горизонтальных нагрузок, может произойти, если расстояние между лопастями, шаг и угол наклона лопастей будут рассчитаны без учета грунтов участка строительства (подробнее «Особенности расчета многолопастных винтовых свай»).

Независимо от того, какую сваю Вы используете, литую или сварную, на ее поверхности будут присутствовать сварные швы.

Низкое качество сварки может сократить срок службы винтовой сваи на 80 %. Поэтому требования к винтовым сваям не могут быть соблюдены без надлежащего качества сварных соединений. Его проверка состоит из двух этапов:

1. Визуально-измерительный контроль (ВИК) – выявляет явные дефекты (смещение кромок, прожоги), но не позволяет определить сплошность сварного соединения;
2. Ультразвуковой контроль (УЗК) или цветная капиллярная дефектоскопия – оба метода позволяют выявить дефекты, находящиеся на глубине от поверхности сварного шва.

Подробнее о методах неразрушающего контроля в статье «Качество сварных швов. Методы неразрушающего контроля».

Подтверждением качества сварного шва служат заключения о проведении визуально-измерительного (ВИК) и ультразвукового (УЗК) контроля.