20 мифов про винтовые сваи

Хорошая статья одного умного человека...
Вся правда о винтовых сваях или как не дать себя обмануть
(частное мнение автора, и что интересно опыт янки)

Вам нужен надёжный дешёвый фундамент, и вы под давлением рекламы склоняетесь к мысли использовать винтовые сваи? Не спешите. Возможно, прочитав эту статью, вы поменяете своё мнение о таком виде опор или, по крайней мере, получите необходимую информацию, позволяющую ориентироваться при их покупке.

Сегодня, когда строительный рынок переполнен различными новыми или хорошо забытыми старыми материалами, когда мастера не успевают осваивать всё новые и новые технологии, рядовому застройщику, не имеющему инженерно-строительного образования, бывает очень трудно оценить предлагаемые рекламой строительные новинки. Споры и поиски истины иногда ведутся даже на профессорском уровне. Одной из таких спорных технологий оказались хорошо распиаренные винтовые сваи.

Небольшая стоимость, быстрота монтажа и неприхотливость (по крайней мере, на первый взгляд) в использовании сделали винтовые опоры супер популярными, и, как следствие, хорошо покупаемыми. А если добавить сюда тот факт, что среднестатистический застройщик практически ничего не знает о выдвигаемых к таким сваям требованиях, зато всегда падкий на дешевизну, то нечего удивляться той ситуации, которая сложилась сегодня — винтовые сваи начали производить на каждой второй металлобазе. При этом качество изготавливаемого продукта не поддаётся никакой критике.

Сложившаяся с ВС ситуация аналогична пенобетону. Когда «гаражное» производство полностью дискредитировало в целом неплохой материал.

Давайте попробуем разобраться, что же такое винтовая свая, где её рационально использовать, какая она должна быть и сравним это с тем, что предлагает и рекомендует нам современный производитель.

Винтовая свая

Винтовая свая представляет собой стальную конструкцию, состоящую из ствола и винтового наконечника. Суть идеи использования такой опоры заключается в том, что при помощи поворотных усилий свая ввинчивается в толщу грунта, пока не достигает плотных несжимаемых слоёв. И именно там фиксируется при помощи лопастей. При этом свая опирается на грунт не только диаметральной площадью своего ствола (она, как правило, незначительна), но и всей поверхностью лопастей.
Преимущества такой опоры очевидны:

Никакой вибрации, никакого шума, как в случае с забивными сваями
Быстрота и простота монтажа без привлечения бурильной техники (сравниваем с буронабивными сваями).
Возможность использования на сложных грунтах, где просто невозможно заложить ленту.
И наконец, как заявляют производители, дешевизна.
Винтовая свая в СССР. История формата 108/300

А теперь обратимся к истории. Винтовые опоры были хорошо изучены ещё в СССР. Как бы сегодня не принижали достижения прошлого, но советские инженеры всё делали основательно, во всех их расчётах присутствовал необходимый запас прочности. Изделия разрабатывались так, чтобы они максимально эффективно выполняли свои инженерные задачи, а не просто были финансово привлекательны для покупателя. За такими вещами, как качество строительных материалов и рациональность применения строительных технологий государство держало строгий контроль.

Посмотрим «Сваи и свайные фундаменты. Справочное пособие» 1977 г. На страницах 29–30 хорошо описано, какая должна быть винтовая свая: «Ствол металлической винтовой сваи выполняют из стальных труб с толщиной стенок 10–14 мм (обычно из бесшовных горячекатаных по ГОСТ 8732–70)…».

Можно согласиться, что фундамент на таких опорах будет достаточно надёжным даже для капитального строительства. Вот только будет ли он дешёвым? Исходя из цены используемых материалов — однозначно нет, а значит, привлекательность такой малоизвестной для рядового застройщика технологии будет минимальна.

Что получалось. Свайно-винтовой фундамент обладал целым рядом необходимых для его популяризации условий (простота и быстрота монтажа, возможность работы при отрицательных температурах, решение проблемы сложных грунтов и рельефов), но цена готового изделия перечёркивала все надежды на завоевания строительного рынка.

Решение логически вытекало из проблемы. Цену сваи нужно уменьшить, а сделать это можно только уменьшив стоимость исходных материалов.

Коммерсантам пришлось вновь обратиться к советским научным светилам, в частности, к Виктору Николаевичу Железнякову. Чтобы удешевить винтовую опору, из неё убрали весь антикоррозийный запас прочности, а на это отводилось до 6–10 мм металла и заменили его более дешёвым антикоррозийным слоем. Был сведён к минимуму также и диаметр лопастей, а в результате и диаметр самого ствола сваи (если мы посмотрим таблицу, он должен составлять 0,22–0,35 от диаметра лопасти). Так появился современный формат 108/300 при толщине стенки сваи 4 мм.
Теоретически такая опора могла применяться в некапитальном строительстве, с гарантийным сроком эксплуатации, опять же, при условии правильного применения, около 50 лет. Согласитесь, также очень даже неплохо. Особенно если учесть, что цена такой сваи уменьшилась в 2–3 раза до приемлемых 1000–1300 рублей за погонный метр. Почему именно так? Да потому, что цена на установку главного конкурента, буронабивной сваи, колеблется от 1500 до 3000 руб. за погонный метр и это притом, что данный вид опор хорошо проверен временем и является капитальным.

Но вернёмся вновь к современным отечественным (на западе такие стандарты просто недопустимы) винтовым опорам. Даже в формате 108/300/4 они должны хорошо смотреться в строительстве, где эксплуатационный срок стенового материала меньше 50 лет. То есть, для каркасно-щитового строительства, а также возведения деревянных домов винтовая свая подходит идеально.

Как выбрать винтовую сваю

Вот только купить даже такой, разработанный Железняковым экономичный формат в должном качестве довольно проблематично. Виной тому слишком большое количество на современном строительном рынке низкопробной, некачественной продукции кустарного изготовления.

Готового рецепта, как не дать себя обмануть в таких случаях, не существует, можно дать только несколько практических советов. На что особенно следует обратить внимание и чему ни в коем случае не следует верить.

Производитель

В первую очередь следует обратить внимание на самого производителя. Производство качественных винтовых свай довольно сложный технический процесс, требующий от изготовителя наличия хорошей материальной базы. Другими словами, если вы приехали и увидели какую-то захудалую металлобазу, где эти сваи ваяют прямо на ваших глазах (ну или за углом), то это явно не тот производитель, который может обеспечить качественную продукцию.

Антикоррозийное покрытие

Уменьшив толщину стенок сваи до минимальных 4 мм производитель взял на себя обязательство обеспечить надёжный антикоррозийный слой. Вот только проверить, насколько он действительно надёжный, не всегда просто.
Первой отсеем «утку» об оцинковывании свай методом термодиффузии. В теории это очень надёжно и очень качественно, на практике же очень дорого. А если учесть и тот факт, что установок, способных покрыть цинком сваю, по всей стране на пальцах одной руки пересчитать можно, то возникает вполне логичное подозрение в том, что производитель просто пытается вас обмануть.

На практике применяют более дешёвые антикоррозийные покрытия. Необязательно некачественные (хотя чаще всего так оно и есть), но более экономически обоснованные.

Проверить их качество можно следующим способом. Попробуйте взять обычный камень и острой кромкой поцарапать предлагаемую вам к покупке сваю. При этом не обращайте внимания на жалобы продавца, что, мол, вы портите дорогой продукт.

При завинчивании опоры в грунт стенки и лопасти сваи подвергаются значительным силам трения, которые в разы превосходят те усилия, что вы сможете приложить, пытаясь поцарапать сваю вручную. То есть, если свая не поцарапалась, она ещё необязательно качественная, зато если антикоррозийный слой повредился, то покупать такой товар однозначно не стоит.

Сварной шов

Коррозия сварного шва, а в особенности металла возле него, в несколько раз выше, чем коррозия обычного цельного железа. А потому у качественных винтовых свай количество сварных швов должно быть сведено к минимуму.

Обратимся ещё раз к советскому справочному пособию 1977 года: « …Обычно из бесшовных горячекатаных…», «Винтовые лопасти изготавливают литыми стальными…». Обратите внимание, количество сварных швов советские специалисты пытаются таким образом минимизировать. Так что и покупателю стоит стремиться покупать сваи с минимальным количеством сварки.
Не будем ничего говорить о качестве этих самых швов, так как проверить его на практике вряд ли представится возможным, просто следите за их количеством.

Технические характеристики

Производитель и так уменьшил толщину стенки сваи до минимально допустимых 4 мм. Следует помнить, что для жилого строительства меньше уже просто некуда. Так что сваи с меньшей толщиной стенки или лопасти покупать просто нельзя. Незаметные для глаза 0,5 мм — это дополнительные годы жизни вашей опоры.

Цена

Не стоит ожидать высокого качества от дешёвой продукции. Покупая винтовую опору, следует помнить, что её производство довольно сложный технический процесс, а значит это стоит денег. Конкурентный рынок очень хорошо регулирует цену, так что продукция, как правило, стоит ровно столько, сколько она действительно стоит.

Типичные ошибки

Но даже самая лучшая, выполненная согласно всем нормам и стандартам винтовая свая не может уберечь покупателя от неправильного или нерационального её использования.

Так правила эксплуатации винтовых свай нарушаются сплошь и рядом. Монтажники руководствуются не международными или хотя бы отечественными стандартами, а советами некомпетентных продавцов и менеджеров.

Рассмотрим лишь некоторые типичные ошибки и ложные утверждения пиарщиков.

1. Качество грунта не влияет на возведение фундамента из винтовых свай.

В корне неверное утверждение. Обращаемся к уже нам известному справочному пособию. Страница 30: «Винтовые сваи могут быть заложены в любые грунты, допускающие завинчивание, за исключением глинистых грунтов текучей консистенции, а также илов и заторфованных грунтов…». Добавим сюда выдержку из ICC AC358 Acceptance Criteria For Helical Foundation Systems and Devices, стандарты США, (а там государство ведёт строгий контроль за качеством жилищного строительства), которые в свою очередь опираются на международные стандарты.
Согласно американским стандартам, винтовые опоры также категорически нельзя применять:

В почвах с удельной электропроводностью < 1000 Ом•см.
В почвах с pH < 5,5.
В почвах с высоким содержанием органики.
В почвах с сульфатацией >1000 ppm.
А также на полигонах, почвах, содержащих шахтные обвали, и тех грунтах, которые не могут обеспечить боковую поддержку винтовой опоре.

Как видим, имеется довольно серьёзный перечень грунтов, где винтовые опоры использовать просто нельзя. Так что без серьёзного геологического исследования устанавливать такой фундамент просто нельзя, что бы там ни говорили производители.

2. Неоспоримым преимуществом винтовых свай является высокая сейсмостойкость.

Ещё одно ошибочное утверждение пиарщиков. Если мы вновь обратимся к тому же ICC AC358, а точнее к пункту 1.2.1, то увидим, что применение винтовых опор ограниченно сейсмозонами A, B и C. Другими словами, использовать их можно только в сейсмически безопасных районах, и это притом, что в США согласно их стандартам винтовых свай со стенкой тоньше 9,5 мм просто не найдёшь. О наших «папиросинах» и вовсе говорить не приходится.

3. Часто мы можем видеть надёжный, жёстко приваренный к винтовым сваям ростверк. На первый взгляд всё правильно и логично. Но это только на первый взгляд. Если мы вновь обратимся к зарубежным стандартам, можем прочесть приблизительно следующее: «ВС не должны иметь с другими стальными строительными элементами никакой гальванической связи».
Делается это для того, чтобы уберечь такой фундамент от коррозии, многократно усиленной электрическими токами. Особенно ужасно на этом фоне выглядит заземление, которое предприимчивые «кулибины» бросают прямо на стальную опору.

4. К другим распространённым ошибкам монтажа можно отнести неконтролируемое и ничем необоснованное заглубление ВС. Купил клиент двухметровые сваи, монтажники их забурили и дело с концом. Забывая, что глубина заложения винтовой сваи должна контролироваться не только данными геологических исследований, но и крутящим усилием, необходимым для погружения сваи. Именно от последнего напрямую зависит несущая способность фундамента.

И напоследок хотелось бы сказать: свайно-винтовой фундамент — это не панацея от всех проблем, это, при правильном выполнении, довольно дорогостоящая конструкция, которую применять нужно только в тех редких случаях, когда действительно нет другого выбора, и точный инженерный расчёт предлагает СВФ как единственное разумное решение.