Ростверк на винтовых сваях: для чего нужен, варианты исполнения, что такое свайный куст

Навигация по странице

Слова с окончанием «верк» появились в русском языке в начале XVIII века вместе с привезенными Петром l из Голландии техническими новинками и масштабным строительством. С нидерландского, как и с немецкого, werk переводится как дело, работа, завод, сооружение, укрепление. «Фейерверк» (огненное дело) и «кронверк» (укрепление в форме короны) стали привычными и общеупотребимыми, другие осели в качестве терминов, преимущественно в строительстве и архитектуре. К этим терминам относится и «ростверк», от rost — решётка, означающее верхнюю часть свайного фундамента. 

Свайные, в том числе свайно-винтовые фундаменты, используются во всех сегментах строительства: на сваях стоят мосты, ангары, причалы, заводы, жилые кварталы, общественные здания, частные дома, беседки и хозблоки. Винтовые сваи монтируются в короткие сроки без применения сложной техники, в любое время года, решают проблемы неровного рельефа и нестабильного грунта без земляных работ. 

Сваи — это строительные конструкции в виде колонны или столба, значительный отрезок которых погружается в грунт. Задача свай — передать нагрузку от строения на грунт с достаточной несущей способностью, если поверхностные слои с этой нагрузкой не справляются. Свая проходит через толщу слабого грунта, удерживаясь частично за счет сил бокового трения, но в основном благодаря опоре на плотные нижележащие пласты. Над поверхностью земли остаются выступающие стволы свай, составляющие надземную часть фундамента. Они и объединяются ростверком, иначе обвязкой. 

Ростверк — многофункциональный элемент, который: 

• Принимает на себя часть веса сооружения;
• Распределяет нагрузку на сваи более равномерно;
• Противодействует неравномерной осадке отдельных свай;
• Придает жесткость конструкции, не дает опорам расшатываться;
• Выполняет роль несущего каркаса для укладки лаг и настила перекрытия.

Прежде чем приступать к обвязке после закручивания винтовых свай, необходимо произвести ряд завершающих операций на свайном поле. Выступающие стволы обычно имеют небольшую разницу в высоте, и их обрезают болгаркой на необходимом уровне, чтобы все срезы лежали в одной горизонтальной плоскости. Так как внутренняя поверхность стальной трубы, из которой изготовлена свая, не имеет антикоррозионного покрытия, ствол заполняется цементно-песчаной смесью, чтобы свая не проржавела изнутри. Сверху на стволы привариваются оголовки — они дополнительно защищают полость сваи от влаги и несут на себе монтажные площадки для установки элементов обвязки. 

Ростверк может быть ленточным (деревянным, металлическим, железобетонным) или представлять собой монолитную бетонную плиту. Деревянные или металлические балки располагаются либо поверх срезов свай, либо крепятся по боковой поверхности стволов. Высокий ростверк размещается обычно на некоторой высоте относительно поверхности земли, низкий непосредственно на грунте или слегка заглубленным. Ленточный ростверк иногда монтируется в два ряда на разных уровнях для усиления конструкции. Помимо внешней обвязки по периметру, опоры могут быть соединены дополнительными перемычками внутри свайного поля для усиления конструкции фундамента. 

Для сооружения ростверка можно использовать различные материалы в зависимости от тяжести строения: для лёгких построек подойдет дерево, а при большом весе надземной части здания понадобятся более прочные металлические балки или бетонная заливка:

• Ростверк из деревянного бруса. Обладает достаточной несущей способностью для каркасных домов, бань, хозблоков, террас и беседок. Чтобы деревянный ростверк прослужит дольше, брус нужно предварительно обработать средствами от гниения, плесени, насекомых-древоточцев, возгорания, а также проложить слой гидроизоляции в местах крепления к оголовкам. Фиксация к оголовкам свай производится болтами, углы стыкуются посредством специальных пазов.

• Металлический ростверк. Обычно применяется стальной швеллер или двутавр. Швеллер выбирается для обвязки фундаментов одноэтажных и двухэтажных деревянных срубов, небольших домов из пеноблоков и других сооружений среднего веса. Двутавр обладает большей прочностью и может использоваться при строительстве кирпичных и монолитных зданий в несколько этажей, большепролетных сооружений и ангаров. 

Металлические балки не только прочнее деревянных, но и долговечнее, если имеют антикоррозийное покрытие — это может быть оцинковка, эмаль или полимер, нанесенный методом порошковой покраски. Монтаж металлического ростверка производится с помощью сварки, швы также покрываются антикоррозийным составом.

• Бетон для ростверка на винтовых сваях. Используется при заливке ленточного или плитного варианта под массивные строения на плотных устойчивых грунтах. Бетонный ростверк, как правило, заглубляют на 30-40 см, что делает этот способ весьма трудоемким. К тому же, в отличие от деревянной или металлической обвязки, нельзя будет сразу переходить к следующим этапам строительства, придется ждать застывания раствора. 

По технологии сооружение бетонного ростверка аналогично заливке бетонного фундамента. Перед установкой свай на месте постройки оборудуют траншею или котлован с опалубкой. После закручивания сваи выравнивают обрезкой, бетонируют полости, дно котлована застилают гидроизоляцией и засыпают песчаной подушкой, укладывают арматурный каркас и заливают бетоном марки М300 или М350.

Ростверк играет важную роль не только в укреплении свайного фундамента в целом, но и в формировании таких фрагментов основания, как свайные кусты.

При проектировании свайных фундаментов должен учитываться тот факт, что разные части сооружения оказывают разную нагрузку на основание, поэтому точки под наибольшим весом требуют усиления. Вместо одной опоры в таких местах устанавливается группа свай — свайный куст. 

Свайные кусты располагают под несущими колоннами, на углах строения и пересечении несущих стен, под тяжелым оборудованием. Куст характеризуется компактностью и общим объединяющим сваи ростверком, по сути, превращающим их в одну опору с большей площадью основания. 

Количество свай в кусте рассчитывается в зависимости от нагрузки, не меньше трёх. По отношению друг к другу опоры ставятся по прямоугольной сетке или в шахматном порядке, на расстоянии утроенной величины диаметра сваи между их осями. Ростверк обеспечивает совместное равномерное восприятие нагрузки сваями куста, увеличивая прочность и устойчивость свайного фундамента и конструкции в целом.

Обвязка свайного куста производится отрезками металлических балок с помощью сварки. Положение кустового ростверка может быть высоким, низким или заглубленным в зависимости от особенностей проекта и расположения общей обвязки основания.