Винтовые сваи ВСЛ-850-219-6: технические характеристики и применение
Винтовая свая ВСЛ-850-219-6 — это типовая позиция свайно-винтового фундамента с лопастью диаметром 850 мм, стволом из трубы 2196 мм и длиной ствола, определяемой проектом. Конструкция относится к серии ВСЛ (винтовые сваи лопастные) и предназначена для восприятия повышенных вертикальных и горизонтальных нагрузок в условиях плотных и мерзлых грунтов.
Несущая способность ВСЛ-850-219-6 определяется площадью опорной лопасти и механическими свойствами стали ствола. Лопасть диаметром 850 мм формирует опорную площадку около 0,57 м, что обеспечивает распределение нагрузки на грунт с удельным давлением, допустимым для суглинков твердой консистенции, глин полутвердых и песчаников. Ствол из трубы 2196 мм изготавливается из стали марки 09Г2С или Ст3сп5 с пределом текучести не менее 345 МПа, что позволяет применять сваю в качестве опоры для каркасных зданий, эстакад и технологических площадок.
Конструктивные особенности и материалы
Свая ВСЛ-850-219-6 состоит из следующих элементов:
- ствол — электросварная прямошовная труба 2196 мм по ГОСТ 10704-91;
- лопасть — штампованная или вырезанная плазменной резкой из листа 12–16 мм, приваривается спиральным швом;
- наконечник — литой или кованый, обеспечивающий центрирование при завинчивании;
- оголовок — усиленный, с косынками, для монтажа ростверка или оголовка под обвязку.
Толщина стенки 6 мм при наружном диаметре 219 мм дает соотношение D/t = 36,5, что обеспечивает достаточную жесткость ствола на изгиб при погружении в плотные грунты и исключает потерю устойчивости при крутящем моменте до 12 кНм. Длина сваи варьируется от 3 до 12 метров, при необходимости наращивается муфтами или сваркой.
Область применения
Винтовые сваи ВСЛ-850-219-6 применяются в следующих инженерных решениях:
- фундаменты каркасных производственных зданий с колоннами из металлоконструкций;
- опоры технологических трубопроводов и эстакад;
- фундаменты антенно-мачтовых сооружений и вышек связи;
- основания для модульных зданий и блок-контейнеров;
- усиление существующих фундаментов при реконструкции;
- опоры для мостовых переходов и причальных сооружений малой нагрузки.
Свая рассчитана на работу в грунтах с расчетным сопротивлением от 3 до 8 кгс/см. При завинчивании в вечномерзлые грунты рекомендуется использовать лидирующее бурение или предварительное оттаивание. Рабочая температура эксплуатации — от –50 C до +50 C, что позволяет применять ВСЛ-850-219-6 в районах с холодным климатом, включая Западную Сибирь и Дальний Восток.
Показатели несущей способности
Расчетная несущая способность сваи зависит от типа грунта и глубины погружения. Ориентировочные значения для вертикальной нагрузки при заглублении лопасти на 2,5–3 метра приведены в таблице.
| Тип грунта | Расчетное сопротивление, кгс/см | Несущая способность, тс | Максимальный крутящий момент, кНм | Рекомендуемая длина, м |
|---|---|---|---|---|
| Суглинок твердый | 4,0 | 22,8 | 10,5 | 3–6 |
| Глина полутвердая | 5,0 | 28,5 | 11,8 | 4–8 |
| Песок средней плотности | 3,5 | 20,0 | 9,2 | 4–10 |
При расчете свайного поля учитывается также сопротивление по боковой поверхности ствола, которое для трубы 219 мм составляет 0,69 м на погонный метр. Суммарная несущая способность определяется по СП 24.13330 с коэффициентом надежности 1,4.
Антикоррозионная защита
Для защиты от коррозии в агрессивных грунтах применяются следующие покрытия:
- горячее цинкование толщиной 85–140 мкм — для грунтов с pH 5,5–8,5;
- эпоксидная грунтовка с полиуретановой эмалью — для кислых торфяников;
- битумно-полимерная мастика — для зон переменного увлажнения.
Срок службы оцинкованной сваи в нейтральных грунтах достигает 80 лет, в агрессивных средах — не менее 40 лет при условии соблюдения технологии погружения без повреждения покрытия.
Монтаж и оборудование
Завинчивание ВСЛ-850-219-6 выполняется гидравлическими или механическими установками с крутящим моментом не менее 12 кНм. Для контроля момента используется динамометрический ключ или датчик на установке. При погружении в плотные глины рекомендуется применение установок с редуктором, обеспечивающим частоту вращения 1–3 об/мин. Отклонение оси сваи от вертикали не должно превышать 2.
Соединение свай с ростверком выполняется через оголовок сваркой или болтовым соединением. Для повышения жесткости узла применяются косынки толщиной 8–10 мм. После монтажа полость ствола заполняется бетоном класса B15–B25 для увеличения изгибной жесткости и защиты внутренней поверхности от коррозии.
Вопросы и ответы
Какую нагрузку выдерживает свая ВСЛ-850-219-6?
В зависимости от типа грунта расчетная вертикальная нагрузка составляет 20–28,5 тс при заглублении лопасти на 2,5–3 метра. Точное значение определяется по результатам инженерно-геологических изысканий.
Какая сталь используется для ствола сваи?
Ствол изготавливается из стали 09Г2С или Ст3сп5 с пределом текучести не менее 345 МПа. Для лопасти применяется листовая сталь толщиной 12–16 мм аналогичной марки.
Можно ли применять сваю в вечномерзлых грунтах?
Да, при условии использования лидирующего бурения или предварительного оттаивания грунта. Рабочая температура эксплуатации — от –50 C до +50 C.
Какой крутящий момент требуется для завинчивания?
Для погружения сваи ВСЛ-850-219-6 требуется установка с крутящим моментом не менее 12 кНм. В плотных глинах рекомендуется использовать редукторные установки с частотой вращения 1–3 об/мин.
