Винтовая свая — это стальной стержень (как правило, труба) с одной или несколькими спиральными лопастями постоянного шага. Свая ввинчивается в грунт вращением и воспринимает сжимающие усилия, выдёргивание и, в зависимости от узла закрепления и схемы, горизонтальные воздействия. Технология востребована там, где критичны сроки, минимизация земляных работ и «сухой» монтаж.
Ниже — краткая карта по устройству и распространённым вариантам. Она удобна для согласований между заказчиком, проектировщиком и монтажной бригадой.
Элемент/вариант | Что это такое | Зачем применяется |
---|---|---|
Стержень (труба) | Несущий элемент, воспринимает продольные и изгибающие усилия | Несущая способность, жёсткость, база для крепления оголовка |
Лопасти (1–неск.) | Спиральные диски фиксированного шага | Формируют «мини-пяту», повышают сопротивление сжатию и выдёргиванию |
Наконечник | Усиленная часть носка | Проход плотных прослоек, защита края лопасти |
Секции и муфты | Наращивание длины | Достижение проектной отметки без избыточной исходной длины |
Защитные покрытия | Цинк/полимер/металлизация, иногда заполнение полости | Долговечность в заданной среде |
Оголовок | Площадка/стакан/фланец под ростверк или балку | Узел передачи усилий на надземную часть |
Пригодность винтовых свай подтверждается геотехническими изысканиями и, при необходимости, пробными установками. Обычно востребованы объекты модульного и каркасного строительства, временные и трансформируемые сооружения, опоры под лёгкие и средние нагрузки, а также анкера (работа на выдёргивание). Важное достоинство — контроль процесса по крутящему моменту инсталляции, который фиксируют в журнале монтажа.
Ограничения связаны с крупнообломочными включениями, валунами и скальными грунтами, где ввинчивание может прерываться раньше времени; а также с поперечной жёсткостью тонкостенной трубы — при значительных горизонтальных нагрузках проектируют групповые схемы, батарность или усиливают ствол (например, заполнитель внутри, инъекционная «рубашка» вокруг).
Для принятия решений нужны исходники: инженерно-геологический разрез с характеристиками слоёв и уровнем/колебанием грунтовых вод, расчётные комбинации нагрузок на опоры, требования по ресурсу и среде (для оценки коррозионной стойкости и расчётной убыли металла), а также технологические ограничения площадки. Удобно фиксировать состав входных данных таблично — это ускоряет согласования.
Блок данных | Что важно указать |
---|---|
Геология | Слои, глубины, плотность/консистенция, наличие грубых включений, уровень ГВ |
Нагрузки | Сжатие, выдёргивание, возможные горизонтальные, сочетания и коэффициенты |
Долговечность | Требуемый срок службы, среда и её агрессивность, заложенные покрытия |
Площадка | Подъезд/габариты, ограничения по шуму/вибрации, режим работ |
Несущую способность в сжатии оценивают по сумме сопротивлений лопастей и бокового трения ствола; для выдёргивания — по анкеровке лопастями и трению. Горизонтальная работа проверяется как «балка на упругом основании» с контролем прогибов и напряжений в трубе. Для конкретной площадки задают программу натурных испытаний: пробные сваи, верификация связи «крутящий момент — несущая способность», статические проверки на сжатие/выдёргивание и, при необходимости, на горизонт.
Технологический цикл включает разбивку точек, возможное пилотирование сложных верхних слоёв, ввинчивание установкой с гидроприводом и редуктором, наращивание секциями до проектной отметки, монтаж оголовка и оформление журналов. Ключевые вещи, которые фиксируют: вертикальность (или заданную батарность), крутящий момент по глубине, число оборотов, события на трассе (переход слоёв, «жёсткие» прослойки, отказ по ходу).
Критерии завершения установки определяются проектом и ППР: достижение проектной глубины и/или целевого момента, либо отказ по скорости заглубления при установленном моменте. Для приёмки проверяют соответствие точек, отметок, состояние покрытий, качество сварки/муфт и комплектность журналов.
Подбирают толщину стенки с учётом расчётной убыли на срок службы и способ защитного покрытия с учётом среды. Для повышения жёсткости и снижения внутренней коррозии полость стержня иногда заполняют инертным материалом или раствором. В условиях особых воздействий рассматривают дополнительные меры против коррозии.
Если свая «встаёт» преждевременно, причина чаще всего в валунной прослойке или строительном мусоре в толще; помогают перенос точки, локальная разведка и изменение схемы. Недобор крутящего момента характерен для слабых, водонасыщенных слоёв и компенсируется увеличением заглубления, подбором геометрии лопастей, переходом к инъекционной «рубашке» либо уплотнением свайного поля. При высоких поперечных нагрузках жёсткость повышают решением узла «свая—ростверк», групповой работой или конструктивным усилением ствола.