Производство винтовых свай и ЖБИ опор для свайных фундаментов: этапы изготовления, ТОП заводов-производителей

Можно ли считать свайный фундамент капитальным?

Винтовые сваи, которые вкручивают в грунт действительно могут выдерживать колоссальные нагрузки. И быть фундаментом для тяжелых и массивных сооружений. Что дает основание по праву считать фундамент на винтовых сваях не просто полноценными капитальным, но и весьма надежным.

В этом вопросе возникает некий психологический дисбаланс, так как внешне они не выглядят надежной опорой, соответствующей термину «капитальный».

Часто людей пугает внешний вид такой конструкции. Со стороны сваи выглядят очень хлипко и с трудом верится, что такая опора может выдержать большой дом. Из-за такого внешнего вида у людей просто возникает дисбаланс. Как «вот это» можно назвать «капитальным»? Но инженеры говорят обратное, показательным фактором является то, что на свайных фундаметах разрешается строить жилые дома. Это позволяет с уверенностью сказать, что винтовые сваи — это надежный и капитальный тип основания.

Дом на винтовых сваях

Так что выбрать: жб сваи или винтовые

Железобетонные сваи забиваются специальной сваебойной установкой на гусеничном ходу, которую необходимо доставлять на платформе трейлера. Это требует удобного подъезда к участку, его выравнивания для передвижения установки, что влияет на удорожание фундамента. Поэтому экономически выгодно жб сваи использовать при строительстве больших домов.

Винтовые сваи более востребованы при строительстве небольших легких домов и других компактных объектов. С ними удобно работать на неровных наклонных участках, так как, ввинчивая и выкручивая сваи очень легко выравнивать оголовки по нулевой линии горизонта. Чаще всего винтовые сваи вкручиваются специальной техникой электромеханическим способом – это очень быстро и технологично, но в определенных негативных ситуациях их можно устанавливать вручную. Винтовые сваи надежней, если слабые обводненные грунты доходят до большой глубины – широкие лопасти винта служат дополнительной опорной плоскостью, а заостренные стержни жб свай могут проседать под собственной тяжестью.

Железобетонные и винтовые сваи доказали свои преимущества и материальную выгоду перед другими типами фундаментов, но в обоих случаях требуется внимательно относится к качеству изделий и соблюдению производителями технологий. От этого будет зависеть строительство и дальнейшая эксплуатация дома.

Финансовый план

Расходы предприятия

Исходя из указанных потребностей можно рассчитать стоимость всех затрат на создание и запуск предприятия:

Статья	Количество	Сумма расходов (в руб.)
В месяц	Однократное приобретение	За год
Аренда производственного помещения	300 кв. м	60 000	720 000
Приобретение оборудования	6 ед.	2 000 000	2 000 000
Монтаж оборудования	6.ед.	500 000	500 000
Приобретение инструментов и спецодежды	400 000	400 000
Фонд оплаты труда	8 чел.	210 000	2 520 000
Приобретение металлопроката	50 тонн	1 350 000	16 200 000
Коммунальные платежи	80 000	96 000
Всего	1 700 000	2 900 000	22 436 000

Доходы предприятия

Показатель себестоимости	Рыночная цена свай	Объем производства (м-ц)	Выручка за м-ц	Выручка за монтаж свай (м-ц)	Общая выручка за м-ц
1 000 руб.	1 300 руб.	3 000 шт.	3 млн. руб.	3 млн. руб.	6 млн. руб.

Контроль качества готовой продукции

По завершению сборочного этапа производится контроль качества выполненных работ.

Эта операция предполагает выполнение следующих контрольно-проверочных мероприятий:

Исследования сварочных швов, которое проводится на особом аппарате (рентгене).
Испытания опор на стендах, где определяют прочностные характеристики изделия. Причем на эти испытания выделяют определенный процент готовых свай из каждой партии, которые проверяются на сопротивляемость осевым, поперечным и прочим нагрузкам.
Контроля габаритов изделия, в ходе которого измеряют длину тела сваи и диаметр лопастной и центральной части опоры. От точности этих показателей зависят рабочие характеристики опоры.

Этим испытаниям подвергаются и все изделия в партии и выборочная часть продукции (определенный процент от общего числа опор). Сведения о качестве готовых изделий заносят в соответствующие документы, выдаваемые при отгрузке свай потребителю.

Назначение винтовых свай

Сваи, используемые в строительстве, это столбы, которые погружаются в землю на определенную глубину, не обязательно одинаковую, чтобы потом сверху была установлена жилая или нежилая постройка.

Сваи могут быть из разных материалов: дерева, металла, бетона. Бетонные делаются заранее или заливаются прямо на месте строительства.

Конструкционные особенности и вид будет зависеть от таких факторов, как тип почв, рельеф местности, вид постройки, что будет установлена на такой фундамент и т. д.

Винтовые сваи это столбы для создания фундамента, на концах которых есть специальные наконечники с винтами, позволяющими им ввинчиваться в землю — вручную или с помощью специальной техники. Состоят такие сваи из стержня, оголовка, лопастей.

Основное назначение винтовых свай — фундамент для какого-либо строения

Преимущества и недостатки

В числе плюсов винтовых конструкций:

Скорость монтажа, его простота.
Возможность установки своими руками.
Не нужно проводить земляные работы.
Нет вибраций, а также шума при закручивании.
Можно устанавливать поблизости к другим постройкам без риска их повредить.
Возможность использовать на неровном рельефе.
Разрешается устанавливать одни и те же винтовые конструкции дважды.

Но минусы тоже есть:

Винтовые сваи не устанавливаются на скальных местностях, так как лопасти могут деформироваться.
В сейсмоактивных зонах такие фундаментные столбы не применяются.
Необходимость многоступенчатой обработки металлических деталей, если предполагается применение в химически активных грунтах.

Технология устройства набивных свай уплотнения (DDS)

Основана на принципе раскатки скважин, т. е. устраивается без выемки грунта, с уплотнением стенок скважины, посредством применения рабочего органа – раскатчика. Происходит непрерывный процесс образования цилиндрической полости в грунте путем его деформации и уплотнения раскатывающим механизмом в стенки скважины. Благодаря этому вокруг скважины образуется уплотненная зона грунта.

Рис. 12. Технологическая карта устройства набивных свай уплотнения DDS.

Рис. 13. Вид распечатки бортового компьютера BG 25 для сваи, устраиваемой по технологии DDS.

Раскатчик представляет собой ряд установленных последовательно друг на друга на общем валу конических катков, оси которых смещены относительно оси вала в стороны таким образом, что при вращении вала они катятся по винтовой линии, осуществляя подачу раскатчика. Это позволяет осуществлять проходку в грунте благодаря крутящему моменту, приложенному к валу раскатчика. Использование раскатчика обеспечивает бурение скважин с гладкими и прочными стенками значительного диаметра (до 1 м). И это с достаточно высокой скоростью, при отсутствии вибрации и шума, что делает технологию DDS особенно привлекательной при работе в условиях плотной городской застройки. Кроме того, ее применение снижает стоимость работ за счет экономии на затратах по вывозу грунта.

При реализации технологии устройства набивных свай уплотнения требуется жесткое соблюдение порядка ведения работ, так как и в других технологиях уплотнения возможно влияние на вблизи расположенные дома вследствие выпора грунта при массовом производстве работ (в случае, если процесс не регулируется ППР). К данному классу технологий относятся винтовые сваи. В Санкт-Петербурге они представлены оборудованием фирм Bauer, Fundex, Junttan и Atlas.

По сравнению с аналогичным оборудованием других производителей раскатчик фирмы BAUER позволяет гарантировать качество бетонирования за счет использования бетонолитной трубы, вмонтированной в буровой инструмент, а также повышение несущей способности свай благодаря опрессовке бетонной смеси в скважине. Использование специального бурового инструмента, жестко закрепленного на буровом ставе, делает возможным устройство свай через плотные слои песков, а при встрече с препятствиями (валуном, например) произвести замену породоразрушающего инструмента на забурник и продолжить бурение без потери сваи. Высокая точность постановки свай в плане, соблюдение вертикальности забуривания, глубина погружения рабочего органа, давление бетона при заполнении скважины – все это контролируется бортовым компьютером. Данная технология более 5 лет успешно применяется на строительных площадках нашего города. К ее достоинствам также следует отнести высокую производительность – до 30 свай глубиной до 25 м в смену.

Другая разновидность свай, изготавливаемых без выемки грунта, – сваи Atlas, разработчиком этой технологии является бельгийская Franki group. А в Санкт-Петербурге она эксклюзивно используется строительной компанией «Геоизол».

Оценка бизнеса по производству винтовых свай

Исследовав рынок, просмотрев все перспективы проекта, а также взвесив все «за» и «против», подведём общую оценку бизнеса. Для этого будем использовать 3 критерия – стоимость и затраты на запуск, окупаемость, а также сложность в организации и дальнейшем управлении бизнесом.

Стоимость бизнеса	7,3 из 10	Итого: 5,6 из 10
Окупаемость	4,9 из 10
Сложность	4,8 из 10

Производство свай можно охарактеризовать как нишевый бизнес, популярный в одних регионах страны, но совершенно не пользующийся спросом в других. Конечно же, в первую очередь, такие компании будут приносить прибыль в крупных городах, где постоянно присутствует потребность в разнообразных строительных материалах. Окупаемость производства говорит о том, что во многих городах насыщение настолько простыми конструкциями далеко от идеального, поэтому организация производства и дальнейшая продажа винтовых свай – пусть и узкопрофильный, но вполне прибыльный и интересный бизнес.

Оборудование для производства винтовых свай

Таким образом, комплект оборудования, используемого в процессе изготовления винтовых свай, состоит из следующих инструментов и приспособлений:

Представителей режущей группы, в которую входят прессы (для штамповки лепестка винтовой части опоры). Дисковые пилы (для нарезки тела сваи из стальной трубы). Углошлифовальные машины (для оформления режущего торца опоры).
Представителей сборочной группы, в которую входят ручные или автоматические сварочные аппараты, столы и верстаки, сборочные стенды, тиски, струбцины и прочий вспомогательный инструмент.
Представителей группы отделки и упаковки готовой продукции, в которую входит стенд для покраски, краскопульты, упаковочники и прочий инструмент.

Причем весь этот инструмент задействуется в производственном процессе в том порядке, в котором был указан в вышеприведенном списке.

Буронабивной свайный фундамент своими руками

Представленная ниже пошаговая инструкция предусматривает самостоятельное возведение свайного фундамента в буронабивном исполнении с ростверком сверху. Это наиболее востребованный вариант среди частников, так как реализовать его несложно. Для работ нужны лишь трубы из асбестоцемента, бетонный раствор и стальная либо стеклопластиковая арматура.

Устройства выполняется в пять этапов:

Земляные работы.
Установка асбестоцементных труб и укладка в них арматуры.
Заливка бетона.
Устройство ростверка.
Закрытие цоколя.

Для изготовления буронабивных свай требуются асбестоцементные трубы диаметром 300–400 мм. Они послужат гарантией, что фундамент будет иметь хорошую несущую способность как по вертикали, так и в горизонтальной плоскости. И в отличие от стального варианта асбестоцемент не заржавеет в земле.

Скважины для опор проще всего сделать с помощью ручного бура с бензиновым либо электрическим двигателем. Глубина этих отверстий должна получиться в итоге на 30–40 см ниже точки промерзания грунта.

Свайные столбы располагаются по периметру строения и под несущими стенами внутри с шагом до двух метров. После выбуривания скважин на их дне насыпается песчаная подушка толщиной в 10–15 см. Затем сверху в качестве опоры под сваи заливается бетон еще на 25–30 см. И уже в этот не застывший раствор устанавливаются трубы из асбестоцемента. При этом они должны выступать над землей минимум на 30 см.

Чтобы трубы оставались строго в вертикальном положении, они обсыпаются песком, который повергается в процессе этого утрамбовке. Далее производится армирование опорных столбов. Для этого используется 3-4 прута из стали либо стеклопластика сечением 10–12 мм.

Армирующие стержни необходимо разместить по центру трубы на равном удалении друг от друга. Для упрощения монтажа их еще на земле можно связать поперечинами-распорками из проволоки. По высоте эти вертикальные пруты должны оказаться выше верхнего края трубы, выступая из последней на 15–20 см. После армирования эту несъемную опалубку остается лишь залить бетоном, следя чтобы внутри раствора не образовалось пустот.

Уже через 3–4 дня на получившиеся опоры можно монтировать ростверк из железобетона (с укладкой опалубки, армированием и заливкой бетонной смеси), стального швеллера либо бруса. В итоге между ним и землей должно оказаться просвет в 25–30 см. Укладывать ростверк непосредственно на грунт нельзя, его при пучении может попросту выдавить вверх и снести вместе с постройкой.

В завершении обустройства, лучше всего уже после возведения стен, опоры и ростверковую конструкцию следует закрыть с боков обшивкой. Здесь прекрасно подойдет профнастил для крыши или фасада либо декоративный кирпич. Только сначала надо уложить все коммуникации. Благо водопровод и канализация в доме на сваях проводятся между опор без дополнительных ухищрений и сверления бетона.

Свайно-винтовой фундамент – плюсы и минусы

Срок службы и удобство эксплуатации строения во многом зависит от основания. Рассматривая плюсы и минусы дома на сваях, стоит отметить возможность:

Возведения на любом грунте в любой климатической зоне. Допустимо строительство в регионе с вечной мерзлотой и на болотистой местности.
Строительства на участке с любым рельефом.
Выполнения строительных работ в любое время года. Погодные условия неспособны оказать негативного влияния на характеристики формируемого фундамента.
Установки винтовых опор на участке с любым уровнем грунтовых вод.
Выполнения монтажных работ в сжатые сроки. При наличии специальной техники и хорошей проходимости грунта винтовые сваи для дома среднего размера могут быть подготовлены за один день.
Снижения затрат на устройство фундамента. Цена фундамента из винтовых опорбудет на треть ниже оснований другого типа, например, ленточного.
Устройства тёплого подполья при грамотно выполненном утеплении фундамента. Иногда проектируется технический этаж.
Монтажа инженерных коммуникаций одновременно с устройством фундамента.
Выполнения монтажа своими руками, если цена работ окажется высокой для семейного бюджета.

Монтаж возможен в любое время года

К достоинствам винтовых свай также стоит отнести:

устойчивость к морозному пучению;
установку без предварительной подготовки котлована, поэтому на строительной площадке не будет завалов выбранного грунта, что особенно актуально для небольших по площади участков. Также отпадает необходимость в дополнительных затратах на вывоз лишнего грунта;
сухие полы и стены дома, так как такой фундамент не имеет капилляров, через которые влага из грунта могла бы попасть внутрь строения;
длительный срок службы при соблюдении технологии монтажа и использовании качественных материалов.

Для монтажа свай не надо подготавливать котлован

К недостаткам фундамента на винтовых сваях стоит отнести:

Сложность устройства на участках со скальными породами и грунтом, содержащим большое количество камней.
Вероятность снижения несущей способности фундамента при увеличении нагрузки на винтовую сваю. Это может стать причиной разрушения стен.
Повышенные требования к системе водоотведения, что может стать причиной повышения цены на устройство фундамента.
Разрушение материала под действием коррозионных процессов, если дом возводится на участке с повышенной химической агрессивностью грунта.

К месту строительства предъявляются определённые требования

ГОСТы на свайные фундаменты

ГОСТы на свайные фундаменты и винтовые сваи в РФ заменены на СНиП 2.02.03-85 и СНиП 24.13330.2011. Железобетонные сваи промышленного производства выпускаются по ГОСТ 19804-2012.

Свайно-ростверковое основание

При производстве свай применяется несколько стандартов:

ГОСТ;
ОСТ;
ТУ.

Требования, предъявляемые нормативными документами к изделиям, учитывают характеристики грунтов, для которых они предназначаются. Выпускаемые по ГОСТ винтовые сваи подразделяются по своим конструктивным особенностям. Изделия группируют по:

форме наконечника (открытые и завальцованные);
форме, ширине и числу лопастей;
способу применения.

Виды

Изделия делятся на 2 группы:

готовые ЖБИ, производятся в заводских условиях;
каркасные конструкции, которые заливаются бетоном на участке после монтажа в грунт.

Первый вариант используется для строительства основания по грунтоцементной, буронабивной, инъекционной технологии. В данном случае на изделия не оказывает воздействие существенная нагрузка при заглублении в почву. Это позволяет сохранить целостность ЖБИ.

Второй вариант применяется, когда планируется использовать следующие методы забивки железобетонных свай: с помощью гидравлического молота, оборудования, продуцирующего вибрационные волны, техники вдавливания под воздействием статического давления.

В этих случаях увеличивается риск преждевременного разрушения ЖБИ, что приводит к снижению надежности всей конструкции. По данной причине сначала в почву заводят металлический каркас.

Кроме того, железобетонные изделия делятся на группы с учетом формы сечения: круглая, прямоугольная, квадратная. Различают также сваи по типу конструкции:

монолитные;
составные.

Форма наконечника, заглубляемого в почву, тоже отличается: бутылочного типа, конусообразная, существуют и тупоконечные изделия. При выборе учитывают способ установки опор и тип грунта.

Монолитные

Эти цельные изделия производятся в заводских условиях. Их отличает многовариантность решений: существуют остро- и тупоконечные монолитные сваи данного вида, прямоугольного, квадратного и круглого сечения. Внутри ЖБИ — каркас, заполненный бетоном, пустоты отсутствуют. Это повышает прочность изделий.

Устанавливаются сваи путем вдавливания в почву. Предварительно бурить отверстия под них не нужно. Монолитные ЖБИ используются для возведения объектов разного целевого назначения: частное жилье, гражданское строительство. Отличает изделия данного вида существенный вес. Для транспортировки, монтажа понадобится специальная техника и несколько рабочих.

Пустотелые оболочковые

По названию можно понять, как устроены железобетонные сваи этой группы. Внутри они полые. Снаружи опоры не отличаются от монолитных аналогов. Однако для установки пустотелых ЖБИ необходимо подготовить участок: делают отверстия под сваи, при этом их диаметр ненамного превосходит размер железобетонных изделий, т. к

важно обеспечить надежную фиксацию

Существуют составные ЖБИ. Их собирают из нескольких элементов перед тем, как будет осуществляться погружение в грунт.

Набивные

Различают варианты:

с ненапрягаемой продольной арматурой, поперечным армированием;
с напрягаемой продольной арматурой, поперечное армирование в большинстве случаев также выполняется, но существует вариант без усиления таким способом.

По форме набивные конструкции тоже отличаются: прямоугольные, квадратные, круглые. Однако при монтаже в сложных грунтах (в регионах с низкой среднесуточной температурой) предпочтение следует отдавать последнему из вариантов. Если использовать сваи квадратного сечения, увеличивается риск их крена. Это приведет к разрушению постройки в дальнейшем.

Набивные сваи отличаются по технологии монтажа. Сначала устанавливается гильза из прочного материала. Затем выполняется монтаж арматуры и заливка бетона. Распространен вариант свай набивного типа с уширением в нижней части. Гильза может быть заполнена песком, грунтом, но для строительства крупных объектов применяют бетонную смесь.

Характеристики винтовых свай – виды, типы, размеры

Ввиду того, что винтовые сваи изготавливаются по ТУ и востребованы для строений разного назначения, на разных типах грунтов, на рынке представлено несколько их разновидностей, а обобщенная классификация приведена в таблице:

№ п/п	Классификационный признак	Детализация
1	Особенность грунта	– грунт сезонного промерзания; – вечномерзлый грунт.
2	Тип наконечника	– литой; – сварной.
3	Число лопастей	– однолопастные; – многолопастные.
4	Размер лопастей	– широколопастные; – узколопастные.
5	Размер трубы (мм)	– длина – 3-12 м. – диаметр – 89-325 мм. – толщина стенки – 8-12 мм.

Технические характеристики каждой из разновидностей

1. По особенности грунта:

грунт сезонного промерзания (ВСЛ). В этом случае применяются обычные сваи, которые завинчиваются в почву без предварительного бурения. Визуально такие сваи отличает классический тип лопасти и герметично заваренный конус сваи. Место установки сваи заполняется цементно-песчаным раствором;

вечномерзлый грунт (ВСЛМ). Завинчивание в почву требует предварительного бурения почвы. Визуально их отличает мелкая нарезка по всей длине ствола. Место установки сваи заполняется песком.

2. По типу наконечника сваи:

Задача наконечника – сделать процесс завинчивания сваи максимально легким.

литые наконечники для винтовых свай. Отличаются значительной стоимостью и оправданы при наличии очень плотных и/или вечномерзлых грунтов. Литой наконечник способен без разрушений ввинтить сваю в самый сложный грунт без деформации;

сварные наконечники для винтовых свай. Более дешевый вариант, однако, имеющий слабое место в виде сварного шва. Этот тип свай востребован застройщиками, которые выполняют завинчивание сваи вручную. Т.к. есть риск деформировать сваю при закручивании машинным способом. Свая в этом случае закручивается до упора (препятствия), а не до расчетной глубины.

3. По числу лопастей:

однолопастные. Сваи с одной лопастью могут использоваться только в плотных грунтах, в том случае, когда наконечник сваи будет упираться в твердое основание;

многолопастные. Количество лопастей может составлять от одного до шести. Чем слабее грунт, тем больше лопастей должно быть у сваи, это обусловлено тем, что многолопастные сваи более устойчивы к вдавливающим/выталкивающим и горизонтальным нагрузкам.

Виды винтовых свай (однолопастные, двулопастные и многолопастные)

4. По размеру лопастей:

широколопастные. Широкими считаются лопасти, диаметр которых превосходит диаметр трубы в полтора и более раз. По отдельным ТУ он может находиться в диапазоне от 200 до 350 мм. Значительный диаметр винтовых свай позволяет им сохранять стабильное положение в слабых грунтах. Отклонение в пределах +/- 9 мм.;

узколопастные. Разработаны для мерзлых и плотных грунтов. Благодаря тому, что диаметр лопасти винтовой сваи незначителен, её проще завинтить в грунт.

Толщина металла для лопастей варьируется в диапазоне от 9,5 до 12,5 мм.

5. По размеру трубы:

Размеры трубы – параметр собирательный, он включает в себя:

диаметр трубы (ствола) – 159-325 мм. Среди наиболее востребованных – 89, 108 и 133 мм.;
длина трубы – 3-12 м.п. Отклонение в пределах +/- 50 мм;
толщина металла – 8-12 мм. Отклонение в пределах +/- 2 мм.

Утолщение стенок в свою очередь повышает стоимость винтовой сваи, однако уменьшение толщины снижает её эксплуатационные характеристики. Международный стандарт ICC AC358 регламентирует толщину стенок ствола сваи в 8 мм. для использования в нейтральном грунте, и 9,5 мм для химически активного грунта.

Примечание. На рынке присутствуют сваи с толщиной стенки 3-4 мм.

Применение типоразмеров винтовых свай в зависимости от назначения строения представлено в таблице:

Оптимальная, но не превосходная технологическая линия

Все вышеперечисленное оборудование необходимо для того, чтобы могла быть налажена технология производства винтовых свай на начальном этапе становления своего собственного предприятия. Для того чтобы приобрести вышеописанный комплект устройств, потребуется потратить порядка 900 тысяч рублей.

Производительность подобной аппаратуры назвать большой не получится. Однако для начинающих предпринимателей она является наиболее предпочтительным вариантом

Для более крупных предприятий надо обратить внимание на устройства, мощность которых находится на достаточно высоком уровне. Следует также учесть, что доплачивать деньги потребуется за такой параметр, как автоматизация

Дополнительные затраты уйдут на отладку пуско-наладочной системы. Об этом не надо забывать.

Итог

Организация предприятия по производству винтовых свай – новая и достаточно перспективная идея. Уже прошли времена, когда обыкновенные дорожные указатели, заборы и оградки устанавливались на бетонную основу.

Установка одной сваи занимает от 2 до 20 минут, в зависимости от оборудования и плотности грунта, их значительно сложнее извлечь, при этом сваи обладают великолепной коррозийной стойкостью, что повышает их срок службы в разы.

Многие заказчики, среди которых есть и городские муниципалитеты, уже давно поняли выгоду этого строительного материала. К тому же, не забывайте, что производство винтовых свай облагораживает и улучшает вид города, ведь это новые потенциальные оградки, заборы, калитки, лавочки и урны, фонарные столбы и дорожные знаки.

Все, что вы хотели бы знать о производстве винтовых и ЖБИ свай

Можно ли считать свайный фундамент капитальным?

Так что выбрать: жб сваи или винтовые