Винтовые сваи ВСЛ-850-219-3: технические характеристики и применение
Винтовая свая ВСЛ-850-219-3 — это типовая конструкция с лопастью диаметром 850 мм и стволом из трубы 2198 мм, рассчитанная на работу в условиях вечной мерзлоты и слабонесущих грунтов. Индекс «3» в маркировке указывает на толщину стенки ствола — 8 мм, что обеспечивает повышенную жёсткость на изгиб при передаче горизонтальных нагрузок от фундаментной обвязки.
Свая ВСЛ-850-219-3 относится к категории лопастных опор с широкой спиральной лопастью, которая формируется из листовой стали толщиной 12–16 мм. Отношение диаметра лопасти к диаметру ствола составляет 3,88, что позволяет достигать высокой несущей способности по грунту без применения бурового лидерного отверстия. Конфигурация лопасти с шагом 80–100 мм обеспечивает стабильное заглубление при вращательном моменте 4,5–6,0 кНм.
Конструктивные параметры и материалы
Ствол сваи изготавливается из электросварной прямошовной трубы по ГОСТ 10704-91, сталь марки Ст3сп5 или 09Г2С. Для лопасти применяется горячекатаный лист по ГОСТ 16523-97. Сварные швы выполняются автоматической сваркой под флюсом, контроль качества — визуально-измерительный и ультразвуковой по III категории. Защитное покрытие — двухкомпонентная эпоксидно-полиуретановая грунт-эмаль толщиной 120–150 мкм, обеспечивающая стойкость к коррозионному растрескиванию в агрессивных грунтовых водах.
Геометрические параметры ВСЛ-850-219-3:
- диаметр ствола — 219 мм, толщина стенки — 8 мм;
- диаметр лопасти — 850 мм, толщина — 12–16 мм;
- длина ствола — от 3 до 12 м (наращивание секциями по 2–3 м);
- высота оголовка — 200 мм, тип оголовка — усиленный под ростверк;
- масса погонного метра — 41,6 кг (ствол) + 28–35 кг (лопасть).
Несущая способность и условия эксплуатации
Расчётная несущая способность ВСЛ-850-219-3 по грунту зависит от плотности сложения и показателя текучести. Для суглинков тугопластичных (IL = 0,25) при заглублении лопасти на 3,5 м допускаемая нагрузка составляет 120–140 кН. В вечномёрзлых грунтах с температурой –1,5 C и ниже несущая способность возрастает до 250–300 кН за счёт сил смерзания по боковой поверхности ствола.
Свая рассчитана на восприятие вертикальных сжимающих и выдёргивающих нагрузок, а также горизонтальных усилий до 15–20 кН при жёстком сопряжении с ростверком. Предельный изгибающий момент по стволу — 85 кНм, что позволяет применять её в качестве консольной опоры для эстакад и технологических площадок.
Области применения
ВСЛ-850-219-3 используется в промышленном и гражданском строительстве при устройстве свайных фундаментов на площадках со сложными инженерно-геологическими условиями:
- фундаменты каркасных зданий из ЛСТК и металлоконструкций;
- опоры трубопроводных эстакад и технологических трубопроводов;
- фундаменты под ёмкостное оборудование и насосные станции;
- опоры линий электропередачи и осветительных мачт;
- устройство причальных сооружений и пирсов на акваториях;
- фундаменты рекламных конструкций и антенно-мачтовых сооружений.
Монтаж и контроль заглубления
Погружение выполняется гидравлическими или механическими ямобурами с крутящим моментом не менее 6 кНм. Контроль несущей способности осуществляется по величине крутящего момента при достижении проектной отметки. Для вечномёрзлых грунтов применяется технология бурения лидерной скважины диаметром 200–250 мм с последующим завинчиванием сваи в талый грунт. Допустимое отклонение оси сваи от вертикали — не более 2, смещение в плане — не более 50 мм.
| Параметр | Значение для ВСЛ-850-219-3 | Метод контроля | Нормативный документ | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Наружный диаметр ствола | 219 мм | Штангенциркуль | ГОСТ 10704-91 | Допуск 1,5 мм |
| Толщина стенки ствола | 8 мм | Ультразвуковой толщиномер | ГОСТ 10705-80 | Минимальная 7,5 мм |
| Диаметр лопасти | 850 мм | Рулетка измерительная | ТУ 5260-001- | Допуск 10 мм |
| Толщина лопасти | 12–16 мм | Микрометр | ГОСТ 16523-97 | Зависит от категории грунта |
| Допускаемая нагрузка | 120–300 кН | Статические испытания | СП 24.13330 | По результатам расчёта |
Особенности расчёта и проектирования
При расчёте фундаментов из ВСЛ-850-219-3 учитывается совместная работа сваи с грунтовым массивом по СП 24.13330.2021. Для вечномёрзлых грунтов дополнительно выполняется теплотехнический расчёт, определяющий глубину оттаивания вокруг ствола. При наличии агрессивных грунтовых вод предусматривается увеличение толщины защитного покрытия до 200 мкм или применение горячего цинкования ствола.
Сопряжение сваи с ростверком выполняется через оголовок с фланцем или замоноличиванием ствола в тело ростверка на глубину не менее 300 мм. Для повышения жёсткости узла допускается установка дополнительных рёбер жёсткости на оголовке. При монтаже в стеснённых условиях существующей застройки применяется оборудование с ограниченной высотой мачты — до 4 м.
Вопросы и ответы
Какая несущая способность у винтовой сваи ВСЛ-850-219-3?
Допускаемая нагрузка составляет 120–140 кН в талых глинистых грунтах и до 250–300 кН в вечномёрзлых при температуре –1,5 C и ниже. Точное значение определяется расчётом по СП 24.13330 с учётом физико-механических свойств грунта.
Какой крутящий момент требуется для завинчивания ВСЛ-850-219-3?
Для погружения сваи с лопастью 850 мм требуется крутящий момент 4,5–6,0 кНм. При работе в плотных суглинках и супесях рекомендуется применять ямобуры с моментом не менее 6 кНм и гидравлическим приводом.
Можно ли наращивать ствол сваи ВСЛ-850-219-3?
Да, наращивание выполняется сваркой секций длиной 2–3 м с обязательным усилением шва накладками или косынками. Сварные соединения проходят контроль ультразвуковой дефектоскопией.
Какая толщина защитного покрытия применяется для ВСЛ-850-219-3?
Стандартное покрытие — эпоксидно-полиуретановая грунт-эмаль толщиной 120–150 мкм. Для агрессивных грунтовых вод толщина увеличивается до 200 мкм или применяется горячее цинкование.
