Как приварить оголовок к винтовой свае

Приваривание оголовков и обварка винтовых свай

Чтобы лучше понять каким образом оголовок винтовой сваи крепится к ее стволу, можно представить обычную крышку, закрывающую банку. Оголовок вплотную прижимается к свае в момент установки здания на свайно-винтовой фундамент. После этого, оголовок становится неподвижным. Единственной необходимостью приваривания оголовка к стволу винтовой сваи является возможность его поворота в процессе монтирования. Это может случится в момент монтажа нижнего венца сруба либо ростверка, в случаях возведения каркасного строения. Чтобы этого избежать, оголовок обваривает по 3 или 4 точкам, но не по окружности, что является не просто бесполезным, но и может ослабить металл в месте обварки.

Обычно обварка оголовка осуществляется с помощью инверторного сварочного аппарата, диаметр электродов которого составляет 3 мм. Его массовое применение обусловлено возможностью использования стационарного электричества, уровень потребления которого превышает 3 КВт на строительных площадках. Однако, подключение к стационарному электричеству на некоторых площадках отсутствует, а монтаж осуществляется с помощью генератора. В этих случаях используются электроды, диаметр которых составляет 2 мм.

Винтовые сваи обвариваются с помощью швеллера обычно используют один из двух методов. Первый метод заключается в креплении швеллера, который в данной ситуации выступает в роли оголовка винтовой сваи. Для этого его приваривают к верхней плоскости сваи. Фундаменты, при строительстве которых применяется данный метод, обычно возводятся для постройки каркасных зданий. Ширина несущей конструкции стены строений такого типа не превышает отметку в 15 см. Когда ростверк свайно-винтового фундамента состоит из бревен или бруса, сечение которого превышает отметку в 15 см, используется второй метод. Швеллеры и оголовки 20-25 х 20-25 см могут применяется комбинировано. Для этого швеллер приваривают к нижней части полки оголовка одной стороной, а другой стороной приваривается к стволу сваи.

Жесткость конструкции придается с помощью усиления конструкции фундамента швеллером. Это необходимо для монтажа свайно-винтового фундамента в условиях глубоких торфяников, на уклонах и в подобных случаях. Также может потребоваться усиление отдельно взятой части свайно-винтового фундамента. В качестве примера можно привести места установки печей, каминов и резервуаров для воды.

В качестве усилителя свайно-винтового фундамента возможно использование профилированной трубы 20 х 40 мм. Профилированная труба обеспечивает меньшие жесткостные показатели в сравнении со швеллером, однако ее бывает достаточно для большинства случаев. Чтобы применить профилированную трубу в качестве направляющих свайно-винтового фундамента, ее наваривают в два уровня. Отделочные материалы монтируются на профиль. Помимо этого возможна отделка цоколя досками. Они должны быть окрашенными и обработанными антисептиком.

Оголовок для винтовой сваи: типы и особенности монтажа

Оголовок – это опорная часть в конструкции сваи. После того как все стержни установлены, на них нужно установить горизонтальную обвязку. Стержни представляют собой трубы, как на них положить основание? Как раз для этого и нужны оголовки, которые надевают на трубу стрежня.

Данная конструкция представляет собой лист металла прямоугольной формы, к которому приварена труба с рёбрами жесткости. Данная труба по диаметру должна быть больше чем свая, чтобы свободно на неё надеваться. Пластина по периметру имеет отверстия для крепления. После устройства, на эти элементы монтируется ростверк.

Ростверк может быть по типу залегания:

• Заглублённый.
• Не заглублённый.
• Подвешенный.

По виду применяемых материалов:

• Деревянный.
• Из металлических профилей.
• Железобетонный.

По типу оголовки выпускаются:

• С круглым сечением.
• Прямоугольного сечения.
• Многоугольные.
• В виде тавра.

По форме бывают:

• П-образные.
• Т-образные.

По способу монтажа:

• Сварные. Оголовки привариваются к телу сваи. Сначала происходит соединение на три или четыре точки, а потом по окружности. Важной особенностью является то, что сварочный шов не замыкается, остаётся зазор, примерно тридцать миллиметров.
• Болтовые. Крепление происходит посредством болтового соединения. Метизы для крепления лучше применять с оцинкованным покрытием.

По прочностным характеристикам:

• Стандартные.
• Усиленные.

Основные факторы, влияющие на выбор данной конструкции:

1. Тип и материал ростверка.
2. Виды применённых свай.
3. Конструкция здания.

Особенности монтажа

Срезка

Технологию срезки можно применить для стержней из любого материала. Резке поддаются и древесина и металл и железобетон. Разница заключается лишь в применяемом инструменте. При резке древесины подойдёт обычная пила.

Для металла придётся использовать машинку шлифовальную угловую. При резке бетона на данную машинку одевают специальный круг. Также можно применить дисковые пилы с различными режущими элементами.

Оборудование для спиливания может быть:

• Ручным.
• Станочным.

Процедуру резки можно разделить на следующие этапы:

1. На трубе обозначат линию для срезания. Измерять необходимо с разных сторон. При отметке с одной стороны, есть опасность произвести не ровный рез. Это выяснится на этапе установки оголовка. В процессе монтажа его будет очень трудно привести в горизонтальное положение.
2. Режущим инструментом по линии среза сначала пропиливают небольшую борозду.
3. Далее по данной борозде происходит непосредственно отпиливание трубы.

Эта технология имеет определённые преимущества:

• Высокая производительность работ.
• Низкая стоимость режущего инструмента.
• Простота выполнения, не требующая привлечения квалифицированных специалистов.

Недостатки:

• Быстрый износ режущих дисков.
• Данный вид работы довольно травмоопасный. Необходимо четкое соблюдение требования техники безопасности.

Установка

После того, как все стержни закручены до проектной отметки, и обрезаны в необходимом уровне, начинается монтаж оголовков свай. Надеваем данный элемент на стержень и отчерчиваем отметку, до которой он садится на трубу.

После этого снова надеваем оголовок, и помощью уровня проверяем его расположение относительно горизонтальной плоскости. Данный элемент должен строго находиться в горизонте, если есть отклонения, значит, труба отпилена не ровно, и это нужно исправлять.

Выравнивание плоскости свайно-винтового фундамента и монтаж оголовков

Одно из главных требований к фундаменту – создание единой плоскости опор относительно нижнего основания дома. В случае свайно-винтового фундамента это достигается обрезкой окончания свай по уровню и монтажом оголовков. Оголовки свай нужны для надежного монтажа обвязки фундамента.

1. Обрезка свай по уровню

Монтаж винтовых свай заканчивается обрезкой их относительно единой плоскости. Очевидно, что достичь одного уровня при вкручивании нескольких свай практически невозможно, поэтому после завинчивания они обрезаются – так, чтобы плоскость фундамента была единой. Вывод плоскости осуществляется после заворачивания всех свай.

Уже при монтаже свай нужно иметь представление, на какой уровень будет поднят фундамент, и контролировать высоту окончания свай над землей. По окончании завинчивания выбирают одну из свай, относительно которой будет подобрана высота всей плоскости фундамента.

Она обрезается перпендикулярно телу трубы, и далее производится наметка всех остальных свай для обрезки.

Существует два основных способа выведения плоскости фундамента:

• С использованием водяного уровня
• С использованием лазерного уровня

Первый способ довольно сложен и потребует аккуратности и внимания. Водяной уровень представляет собой длинную прозрачную пластиковую трубку, заполненную водой. Один конец трубки подводится к эталонной свае так, чтобы уровень воды в трубке совпадал с уровнем обрезки сваи.

Водяной уровень

Далее трубка протягивается до следующей сваи и приставляется к ней. Уровень, до которого поднялась вода в трубке, будет соответствовать высоте эталонной свае относительно горизонта. На свае делается отметка, по которой будет произведена обрезка. Максимальное отклонение должно составлять не более 1-2 мм.

Таким же способом отмечаются уровни обрезки всех остальных свай.

Следующим этапом будет сама обрезка каждой сваи. Оптимальный способ обрезки – с помощью углошлифовальной машинки, так называемой «болгарки». Применение абразивного отрезного круга делает срез аккуратным и ровным.

Прежде чем обрезать трубу, нужно убедиться в правильности плоскости обрезки. Для этого лучше всего применить такой прием. Труба оборачивается плотным картоном или тому подобным материалом, так чтобы верхний край совпадал со сделанной отметкой на трубе. Затем по верхнему краю картона мелом или маркером по металлу очерчивается круг. Прежде чем отпиливать трубу, рекомендуется сделать предварительный запил по всей окружности.

В результате обрезки труб мы получаем набор ровных окончаний винтовых свай над поверхностью земли. Это и будет основанием для формирования обвязки фундамента.

Обрезка труб по уровню

После обрезки всех труб рекомендуется еще раз проверить, правильно ли они выставлены по уровню. Если на какой-то трубе произошла ошибка, ее нужно учесть в дальнейшей работе – отметить дефектную трубу и либо слегка подрезать ее, либо в дальнейшем установить дополнительную подкладку под ростверк – если труба обрезана слишком низко.

2. Функции оголовков винтовых свай

Существует несколько основных видов обвязки свайно-винтового фундамента:

1. Установка и закрепление опорных балок на окончания труб
2. Соединение труб металлическими швеллерами и балками для создания общего каркаса
3. Создание комбинированного бетонного ростверка на основе винтовых свай

Первый вид обвязки считается наиболее распространенным при возведении фундаментом под большинство построек – от жилых домов до легких надворных построек, типа бани, летней кухни или веранды. Такая обвязка требует оголовков на концах труб.

3. Типы оголовков

Оголовки в первую очередь различаются по своей форме:

• Т-образные
• П-образные

Более распространены Т-образные оголовки. Они представляют собой обрезок трубы с приваренной к ее торцу площадкой. На эту площадку впоследствии укладывается брус обвязки фундамента.

П-образные оголовки используются обычно для укладки балок, требующих более прочного крепления, противодействующего боковым нагрузкам. Они как бы вставляются в квадратное гнездо и фиксируются сбоку крепежным материалом.

Т-образный и П-образный оголовки

По способу соединения с окончаниями труб винтовой сваи оголовки подразделяются на

• Приваренные
• Съемные

Из названия понятно, что в первом случае оголовки намертво привариваются к телу трубы еще на стадии изготовления сваи. Это редкий случай, так как обычно плоскость фундамента выравнивается путем обрезки свай, после установки по общему уровню, как было описано выше. После обрезки оголовок надевается на окончание трубы.

По форме площадки, на которую устанавливаются балки обвязки, оголовки можно подразделить на:

• Квадратные
• Круглые
• Многоугольные

Форма оголовков в основном определяется их назначением. В большинстве случаев при строительстве зданий используются квадратные площадки. Круглые площадки оголовков применяются чаще всего для крепления к ним одиночных столбов – в этом случае площадка наиболее равномерно принимает на себя нагрузку от веса конструкции. Площадки другой формы ставятся в зависимости от формы основания конструкции, при необходимости.

Наиболее распространенными в строительстве считаются оголовки с квадратной площадкой.

Конструкция оголовка в общем виде представляет собой металлическую пластину, приваренную к обрезку трубы. Диаметр трубы должен быть несколько больше диаметра винтовой сваи, на которую оголовок крепится. Он как бы надевается на конец сваи, и, таким образом, окончание сваи снабжено как бы шляпкой, увеличивающей диаметр подошвы фундамента. По форме они напоминают перевернутый стакан. Габариты оголовков обычно в пределах до 150х150 до 200х200 мм и чуть больше для угловых свай.

Для придания конструкционной прочности оголовки снабжены ребрами жесткости. Это наваренные снизу площадки полосы металла. Ребра жесткости (косынки) могут иметь самые разнообразные формы и количество на оголовок – от 3 до 6..

Стандартный оголовок с квадратной площадкой

4. Монтаж оголовков

Установка оголовков на сваи состоит в закреплении их на каждой опоре. Перед установкой, после обрезки, сваи зачищаются от краски. Обязательно нужно проверить уровень выставления оголовка. Площадка должны быть идеально ровной относительно горизонта. Перекос оголовков может привести к неравномерности нагрузок, перекосу обвязки и, как следствие, ограничению долговечности всего фундамента. Если площадка не укладывается по горизонтали, следует либо проверить правильность обрезки трубы, либо сам оголовок. При небольшом браке рекомендуется подварить прочные подкладки под тот или иной край соединения трубы и оголовка.

Проверка горизонтальности площадки

Перед приваркой край оголовка обрабатывается напильником – чтобы удалить слой краски. Рекомендуется зачистить внутреннюю стенку «стакана» оголовка углошлифовальной машинкой по заранее намеченной линии шириной около 20 см. Для этого на «болгарку» надевается зачистной диск или щетка. Краска на кромке оголовка лучше снимается зачистным диском.

Процесс сварки ведется с помощью стандартного сварочного аппарата с использованием обычных стандартных электродов 3 мм. Сварочный ток используется в пределах 90-100А.

Таким образом, порядок проведения работ включает в себя:

1. Установку оголовка
2. Контроль горизонтальности плоскости площадки
3. Прихватывание точечной сварки оголовка в двух-трех местах
4. Приваривание по всему периметру
5. Окрашивание зачищенных мест в целях антикоррозионной защиты.

Следует отметить, что необходимо оставлять отрезок шва 10-15 мм, чтобы обеспечить вентиляцию оголовка. В противном случае (так как само тело сваи заполнено бетоном) изнутри оголовка будет неизбежно конденсироваться влага из-за температурных перепадов. Если не будет вентиляции, данный участок станет очагом усиленной коррозии.

Приварка оголовков

После приварки всех оголовков плоскость фундамента еще раз проверятся на создание ровной плоскости. В случае необходимости лучше переделать установку оголовка или нескольких оголовков в местах, где были допущены ошибки.

Свайное поле готово к монтажу обвязки

После окончания всех работ на оголовки можно устанавливать брусья обвязки. Они обычно прикрепляются с помощью болтов – для этого в оголовках заранее проделаны соответствующие отверстия.

5. Заключение

Роль оголовков в устойчивости свайно-винтового фундамента достаточно велика. Они обеспечивают устойчивость брусьев обвязки, горизонтальность поверхности и надежный крепеж обвязки к винтовым сваям. Самостоятельное изготовление оголовков – сложная задача в кустарных условиях. Их проще приобретать в комплекте с винтовыми сваями.

Установка оголовков на винтовые сваи

Работы по монтажу фундамента из винтовых свай заканчивает этап закрепления на каждой свае при помощи электросварки оголовка. До проведения сварочных работ место сварки необходимо зачистить от краски. Для этого берется оголовок и устанавливается на сваю. Проверьте горизонтальное положение площадки уровнями. Если площадка не занимает горизонтального положения – устраните причину неровной посадки.

Напильником отметьте край оголовка, зачищая краску до металла. Зачистку от краски проводим по намеченной линии шириной 20-30 мм, используя болгарку. Болгарка может быть оборудована либо зачистным диском, либо корд щеткой. Корд щетки хватило для зачистки краски и зачистки сварных швов 20 винтовых свай. Смотри фото и видео. Также необходимо очистить от краски и кромку оголовка, это лучше сделать зачистным диском.

Приварка оголовка также осуществлена своими силами с применением инверторного преобразователя. Сварочные электроды универсальные 3 мм, сварочный ток 90-100 А. При длительной работе 6 А автоматы сети срабатывают через 1 минуту, при неспешной работе 10 А автоматы срабатывают редко. Сварка проводится стандартно по схеме:

1. Оголовок устанавливается в нужное положение с контролем горизонтальной плоскости.

2. Оголовок прихватывается в двух – трех местах точечной сваркой.

3. Оголовок приваривается по периметру, необходимо оставить небольшой отрезок в шве длиной 10-20 мм для вентиляции внутреннего пространства оголовка.

Сразу после сварочных работ, тщательно своими руками, при помощи молотка и щетки удалите шлак, можно воспользоваться корд щеткой болгарки. Пока свая еще не остыла, покройте зачищенные места краской и получите очень прочное защитное покрытие.