Устройство свайного фундамента и монолитного ростверка

Назначение

Ростверк – конструкция, имеющая широкую сферу применения. Давайте рассмотрим, где и при каких обстоятельствах его используют.

1.Сооружение объекта осуществляется на грунтах:

• глинистых;
• торфяных;
• пучинистых;
• лессовидных;
• илистых;
• суглинистых.

2.Строительство дома выполняется на склонах или территории с витиеватым рельефом.

3.Создание конструкции осуществляется с применением каркасной технологии. Сваи или столбы будут подпирать объект снизу.

4.Сооружение строения производится на участке, где происходит промерзание почвы на глубину более 2 м.

5.Выполняется сооружение объекта с шириной основания более 2 м.

Как видите, ростверк – элемент универсальный.

Устройство безростверкового фундамента

В последнее время экономичные основы без ростверка применяются всё чаще. По сравнению с традиционной ленточной базой у них есть преимущественные особенности, и одним из таких важных преимуществ является отсутствие дорогостоящих работ по созданию котлована под ростверк.

Внешний вид безростверковой свайно-винтовой основы.

К тому же, основы без ростверка из свай имеют простое конструктивное решение в отличие от своих аналогов, состоящих из лент или плит. В таких разновидностях ростверк отсутствует, а всю нагрузку несут непосредственно сами сваи.

При устройстве базового конструктива без ростверка, когда поперечные балки не входят в строительный проект, перекрытия здания опираются сразу на оголовки. На них монтируют также и цокольные панели – в данном случае это делается для свай, которые располагаются по наружным осям сооружения.

Монтаж перекрытий строения на оголовки.

Такой монтаж эффективно выполняется по специальной технологии, которая заключается в использовании монтажной оснастки, позволяющей трём монтажникам в звене успешно выполнить операции по укладке цокольных перекрытий прямо с рабочего места – при этом другие приспособления, вроде стремянок или подставок, не потребуются. Временное закрепление панелей выполняется при помощи монтажных связей с поворотным захватом, осуществляющимся за петли, которые располагаются на торце панелей.

Монтажная связь в данном примере включает в себя корпус, а также нижний и верхний захват. Она закрепляется за проушину, которая приваривается к хомуту, который предназначается для установки оголовка сваи. Эти связи закрепляются с помощью введения крюка захвата в проушину, после чего осуществляется поворот связи в ту сторону, где будет закрепляться панель цоколя. Крюк верхнего захвата при этом заводится в петлю монтируемой панели и двигает предохранительную втулку, зажимающуюся гайкой.

Особенности технологии, преимущества и недостатки

Конструктивно безростверковые опоры включают в себя один – два ряда из свай, столбов, а также оболочек, имеющих вертикальное или наклонное положение, у которых верхние концы объединяются при помощи подферменной плиты из железобетона. Такие вариации с успехом применяются для постройки на суходолах и в подтапливаемых поймах рек, а в некоторых вариантах и в акваториях. Очень эффективно проявляет себя данная технология в строительстве эстакадных мостов через водные пространства – озёра, водохранилища и т.д.

Промышленное использование безростверковых опор при строительстве моста.

Благодаря однотипности конструктива, а также тому, что его возведение не требует особых сложностей в проведении работ и в данных строениях есть возможность применить сборный железобетон, некоторые виды строительства с помощью безростверковых опор налаживают по поточной технологии, применяя комплексную механизацию всех производимых операций.

Этот метод давно и успешно применяется для строительства эстакадных опор, и он показывает довольно высокую экономическую эффективность. Это относится к стоимости, трудовым, а также временным затратам.

К основным достоинствам безростверковых фундаментов можно отнести:

• Сокращение времени проведения работ по возведению основы по сравнению с монолитными фундаментами (ленточный, плитный и т.д.);
• Возможность строительства сооружений на сложных видах грунта;
• Существенное уменьшение затрат на строительство;
• Меньший вред окружающей среде в сравнении с обычными ленточными видами.

К недостаткам таких фундаментов можно отнести ограниченность в применении по нагрузке на одну сваю.

Свайные основания, не имеющие ростверка, в некоторых условиях являются незаменимой конструкцией. К тому же, такой вариант фундаментного решения намного снижает стоимость его возведения и временные затраты по сравнению с ленточным или плитным аналогом.

Этапы монтажа

Строительство свайного фундамента с ростверком начинается с погружения свай в землю. Обязательное условие при работе – точно определить уровень промерзания грунта. Опоры должны быть заглублены ниже этой отметки. Далее сваи связываются ростверками. По своей природе ростверковые соединения могут быть изготовлены из следующих материалов:

• бетон;
• металл;
• дерево.

Ростверки предохраняют от смещения грунта. Они противодействуют нестабильности конструкции при замерзании-оттаивании и обеспечивают жесткую сцепку конструкционных элементов здания. Сваи монтируются в точках, где предполагается самая большая нагрузка, их длина зависит от глубины промерзания почвы.

На практике для строительства малоэтажных домов применяются опоры от 1,5 до 3 м. Расстояние между соседними элементами составляет 1-1,5 м. Отверстия под опоры обязательно обсаживаются рубероидом или подобным ему материалом. Можно проводить обсадку асбестоцементными трубами.

В отверстии вертикально закрепляют и надежно связывают 4 арматурных прута. Верхняя часть сваи обязательно должна находиться выше уровня земли. Арматурная нить, выходящая из свайной опоры, вяжется с арматурой ростверка. Проводится заливка отверстий бетонной смесью.

На протяжении недели бетон будет набирать прочность. По истечении 7 суток показатель достигнет 60 %. После этого можно приступать к работе по армированию ростверка. Процесс начинается с опалубки. В нее засыпается песок или укладывается пенополистирол. Тем самым ростверк будет поднят над землей (висеть на сваях).

Важный момент перед армированием – гидроизоляция верхней части свайных столбов. Этот этап нельзя пропустить ни в коем случае. Армирование проводится согласно общей схеме, разработанной под конкретное строительство. Это связано с тем, что положение опор и распределение нагрузок на ростверк отличается в разных местах конструкции. Подсыпку из-под ростверковой конструкции убирают после достижения бетоном половины марочной прочности (не ранее, чем через 7 суток).

С учетом того, что для каждого конкретного случая положение опор и распределение нагрузки в ростверке является разным, армирование осуществляется в индивидуальном порядке. Арматура, которая выпускается из свай, связывается с арматурой ростверка. Когда ростверк набирает более половины марочной прочности, подсыпка из-под него убирается. Ростверковая конструкция висит на сваях. Не допускается, чтобы ростверк опирался на грунт между сваями.

Плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента

Как и у каждой другой строительной конструкции, у свайно-ростверковой есть свои достоинства, недостатки и ограничения в применении.

Преимущества:

Краткосрочное строительство.

Предполагает минимальные затраты времени на создание фундамента при условии, что работу проводят опытные мастера со своей спецтехникой. Свайный фундамент для кирпичного дома (либо другого типа сооружения) обустраивается в кратчайшие сроки. Заказчик получает готовый объект под ключ.

Экономичность.

Предполагает использование небольшого количества бетона из-за того, что нет необходимости сооружения в земле подушки.

Энергоэффективность.

В холодное время года, когда грунт промерзает, площадь взаимодействия элементов свайно-ростверкового фундамента с замерзшей землей минимальна. Тем самым потери тепла здания также небольшие.

Наличие виброизолирующих свойств у конструкции.

Особенности соединения свай с ростверком обеспечивают надежную защиту конструкции от вибрации, связанной с близким расположением здания относительно крупных автобанов, железной дороги или метро. Свайный фундамент без ростверка в таких случаях менее эффективен.

Нужно отметить тот факт, что строительство свайно-ростверковой конструкции можно проводить практически в любое время года. Ограничение – нельзя проводить работы при температуре ниже -10 °C. Еще один плюс такого фундамента – доступность цены используемых материалов.

Недостатки и минусы:

Применение специальной техники.

Возвести фундамент данного типа самому невозможно. Технология предполагает обязательное использование спецтехники.

Наем бригады.

Своими руками обустроить такой вид фундамента практически невозможно.

Сложность возведения цокольных этажей.

Особенности и схемы расположения опор усложняют обустройство подвальных и цокольных помещений. Часто приходится заполнять пространство между сваями, что значительно увеличивает окончательную стоимость.

Низкая стойкость к опрокидыванию.

Как обустроить свайную основу дома?

Свайный монолитный фундамент отличается от других видов основания относительной простотой его возведения. Для строительства такого основания требуется выполнить определенную последовательность действий:

1. Первым делом производится исследование грунта на выбранной местности. Это необходимо для того, чтобы определить несущие способности грунта, его возможность выдержать тяжесть предполагаемой конструкции. Кроме того, по характеру грунта определяется также и длина свай, а также степень их заглубления в почву.
2. Далее после инженерных исканий составляются основные чертежи будущего основания, на котором точно определяются места расположения опор, их длина, глубина забивания и прочие параметры. Чертеж представляет собой полный разрез будущего основания.
3. После этого, согласно разметке на чертежах, производится бурение грунта в местах расположения сваи. Если опоры имеются в уже готовом виде, то можно их ввести в грунт путем забивания при помощи специальной строительной аппаратуры.
4. После установки всех опор наступает черед опалубки. В данном случае используется съемная опалубка, либо изготавливается прямо на месте деревянная конструкция.
5. Если в планах установить вмонтированный монолитный ростверк, то в таком случае подготавливается специальная траншея для дальнейшей заливки бетонного раствора.
6. После приготовления бетонного раствора производится заливка ростверка и опор.
7. Залитый раствор оставляется ровно на один месяц до того момента, пока он полностью не засохнет и не станет достаточно прочным.

Изготовить свайное основание для дома можно и своими руками. Для этого могут понадобиться следующие материалы:

• Опоры из железобетона нужных размеров, в зависимости от типа грунта и особенностей территории.
• Песок или щебень для обустройства подушек на дне пробуренного отверстия, если в таковых будет необходимость.
• Специальная техника и аппаратура, если предполагается обустройство траншей и скважин.
• Бетонный раствор для заливки основания.
• Доски и гвозди для строительства опалубки.

В целом процесс сооружения свайного фундамента не так сложен. Если обустройство основания проводится для будущего частного дома небольших размеров, то сваи, как правило, подбираются не слишком большие. А потому их легко можно установить без привлечения дополнительной крупной техники. На деле возведение свайного фундамента оказывается более простым, чем обустройство ленточного или монолитного основания.

Типы свай

Существуют разные конструкции свай:

• Сваи-стойки. Вертикальные опоры, находящиеся в плотном контакте с твердыми слоями грунта. Обеспечивают максимальную устойчивость и несущую способность.
• Висячие сваи. Удерживаются за счет силы трения между боковыми стенками и грунтом, а также за счет уплотненной грунтовой подушки под наконечником. Опоры на твердые слои не имеют. Прочность обеспечивается за счет площади контакта — чем длиннее свая, тем надежнее она установлена. Способны внезапно давать осадку из-за подземных изменений гидрогеологии.

По типу погружения существуют:

• Забивные. Погружаются в грунт с помощью специальных механизмов. Имеют максимальную несущую способность и устойчивость, но создают немалую опасность при погружении для всех построек, расположенных поблизости.
• Литьевые. Эти сваи представляют собой железобетонные отливки, изготовленные непосредственно на площадке. В пробуренную скважину устанавливают арматуру и заливают бетон, получая прочный вертикальный стержень. Удобны для самостоятельного изготовления.
• Винтовые. Специфический вид свай, погружаемых в грунт путем завинчивания (наподобие шурупа). Позволяют самостоятельную установку, не требуют предварительной подготовки или земляных работ.

Материалом для свай могут служить:

• Древесина. Традиционный материал, но сегодня деревянные сваи практически сошли со сцены, уступив место более долговечным и удобным видам.
• Металл. Кроме винтовых свай, специальных конструкций не производится. Используют массивные куски швеллера, рельса, двутавра и т.д. Недостаток металлических свай — электрохимическая коррозия, от которой их практически невозможно защитить.
• Железобетон. Из него делают забивные и набивные сваи, получая прочные и устойчивые к нагрузкам опоры. Является самым распространенным материалом, устойчивым ко всем нагрузкам и практически в 3 раза более долговечным, чем металлические сваи.

Выбор типа свай обусловлен техническими требованиями и условиями строительства. Чаще всего используются забивные или буронабивные железобетонные стержни.

Как подобрать сваи

Виды свайных фундаментов: а – сваи-стойки; б – висячие забивные сваи; в – висячие набивные сваи; 1 – забивные сваи; 2 – ростверк; 3 – набивные сваи На рынке строительных материалов для свайно-ростверковых фундаментов можно купить различные по конструкции и несущим характеристикам сваи.

Только при их выборе нужно помнить об эксплуатационных характеристиках изделий. Отличаются они и следующими показателями:

• Материал;
• Способ производства;
• Форма и размеры продольного, поперечного сечения;
• Метод погружения в почву;
• Степень защиты от внешнего воздействия;
• Несущие характеристики опор.

Основные ошибки при возведении

Типичными ошибками, которые часто встречаются при строительстве свайно-ростверковых оснований, являются:

• Слабое соединение свай и ростверка, снижающее устойчивость и прочность конструкции.
• Отсутствие воздушного зазора между высоким ростверком и грунтом.
• Увеличенные пролеты между сваями, вызывающие прогиб балок ростверка и появление трещин между основанием и стенами.

Все эти ошибки являются следствием недостатка опыта у строителей или неправильного расчета свайного поля, допустившего слишком большие расстояния между опорами. Все эти недочеты требуют устранения путем усиления соединений, установки дополнительных опор и создания качественного фальш-цоколя.

Работы достаточно сложные и ответственные, но совершенно необходимые, иначе срок службы дома будет значительно уменьшен.

Преимущества и недостатки свайно-ростверкового фундамента

Свайно-ростверковый фундамент — одно из самых часто применяемых видов основания в частном строительстве. Востребованность конструкции объясняется наличием множества плюсов:

• низкая стоимость и возможность самостоятельного монтажа — главные достоинства, позволяющие уменьшить сметную стоимость строительства;
• универсальность — подходит для всех грунтов, при условии правильного выбора типа свай;
• монтаж можно проводить в любое время года;
• длительный срок эксплуатации, в зависимости от материала свай — от 25 до 100 лет;
• возможность устройства фундамента на участках с перепадами;
• несущая способность до 20 тонн на одну сваю;
• небольшой объем земляных работ и возможность сохранить благоустройство на участке.

Такой тип фундамента отлично подходит в качестве основания для дома из легких пено- и газоблоков, а вот кирпичный дом требует обустройства свайно-монолитного основания, в состав которого тоже входит ростверк.

Ростверковый фундамент имеет свои минусы:

• необходим детальный расчет свайного поля;
• основание требует утепления и гидроизоляции;
• сложность ремонта металлического ростверка.

Необходимость ремонта во многом зависит от правильности выбора свай. Проблемы чаще всего доставляют винтовые опоры, которые подвергаются коррозии и теряют несущую функцию. В этом случае необходима их замена с частичной разборкой ростверка и использованием подпорных стенок.

Дом из какого материала Вам нравится больше всего?

Дом из бруса
24.44%

Дом из кирпича
18.37%

Бревенчатый дом
14.35%

Дом из газобетонных блоков
16.99%

Дом по канадской технологии
11.33%

Дом из оцилиндрованного бревна
3.7%

Монолитный дом
4.02%

Дом из пеноблоков
3.49%

Дом из сип-панелей
3.32%

Проголосовало: 3408

Проведение работ по утеплению фундамента

Схема утепления ростверка с помощью пеноплекса, который наносится распылителем

Железобетонный ростверк становится мостиком холода, независимо от его расположения по уровню земли. Конструкция оттягивает тепло от стен, которые возводятся непосредственно на нем. Утепление работает аналогично изоляции ленточного основания и защищает сам ростверк от потерь энергии.

Деревянная или металлическая балка оставляет пространство под домом, продуваемое ветром. Просвет закрывается утеплителем, чтобы сэкономить на отоплении дома. Канализация, водопровод также прокладывается в этом пространстве, и термоизоляция предохраняет от замерзания воды и стоков.

В открытое место под строением попадает мусор, листья, что потребует дополнительной уборки. Закрытая и красиво отделанная нижняя часть смотрится выигрышно и украшает фасад. Утепление цоколя делается одновременно с созданием изолированной отмостки снаружи по периметру стен. Варианты термоизоляции зависят от высоты цокольной части, особенностей ростверка.

Монтаж и заготовка под ростверк

Первым делом необходимо сделать разметку, для этого снимается верхний слой почвы и вырывается котлован. Его величина должна быть на 1м больше с каждой стороны, чем будущий фундамент. Делается это для установки опалубки. Это огромный объем работы и стоит пользоваться экскаватором. Грунт надо снимать аккуратно и дойдя до определенной глубины приступить к выравниванию вручную. Использовать можно и механизированное выравнивание, при помощи мини-экскаватора и установленного на нем планировочного ковша и нивелира. Геотекстиль укладывается на дно и забрасывается песком. Далее надо уложить рулонную гидроизоляцию. Стеклоизолом предохраняют фундамент от воды и влаги.

Герметичность обеспечивает тот же битумный праймер. Его наносят в места нахлестав. Не рекомендуется использовать рубероид, он неэластичный и трескается. Для ростверка делается опалубка, по всему периметру сваи. Чтобы выдержать давление во время заливки бетона опалку надо хорошо закрепить, чтобы избежать смещение конструкции. В качестве материала используют влагозащитную фанеру или обрезную доску. А чтобы раствор не приставал к стенкам, используется полиэтиленовая пленка.

Изготовление армирующей системы для монолитного ростверка

1. Прут армирующий 8 мм.
2. Сварочный аппарат.
3. Крючок для вязки.
4. Болгарка.
5. Рулетка.
6. Перфоратор.

Схема устройства бетонного ростверка.

Для ленточного ростверка делается квадратный каркас, проходящий через все тоннели, но при этом не доходящий до стенок всего по 5 см с боков и 2 см снизу и сверху.

Для его создания потребуется сначала разложить 2 прута параллельно (если возможно, то прутья должны иметь длину всей требуемой стены дома), после чего они свариваются между собой перпендикулярными прутами с шагом 15 см. После чего процедура повторяется, т.к. нужна будет еще 1 такая полоса.

Соединить эти 2 обрешетки можно при помощи прутьев 25 см, каждый из которых должен образовать своеобразное кольцо с уже имеющимися «перпендикулярными» собратьями.

Тоннели при установке также соединяются между собой при помощи сварки.

Плитный вариант отнимет гораздо больше времени и сил, зато его легко можно осуществлять даже под палящим солнцем, т.к. физически он не сложный, а техника не потребуется.

Начинается процесс похожим образом, но кладутся не 2 прута, а то количество, которое потребуется для полноценной обрешетки, шаг между ними при этом будет целых 20 см. Такой большой интервал объясняется отсутствием необходимости создавать слишком крепкие и тяжелые системы, что дает немного сэкономить.

Затем перпендикулярно раскладывается еще 1 пласт прутьев с аналогичным шагом, после чего можно начинать соединительные работы. Все стыки делаются проволокой, чтобы обеспечить наивысшее качество. Чтобы скрутить 2 прута между собой, нужно воспроизвести следующее:

Взять проволоку, длина которой составляет 40-45 см, и выровнять об ближайший прут.
Сложить пополам, но не пережимать стороны между собой.
Диагонально обвязать стык прутьев, после чего продеть 2 края с одной стороны, в петлю с другой и подтянуть.
Окончательно затянуть специальным крючком, при этом важно не перетянуть.

При оперативном подходе получается 150-180 вязок в час.

Аналогичным образом повторяется еще 1 обрешетка, после чего нужно сделать систему, которая будет держать всю эту массу на весу. В качестве этой системы подойдут скобы, длина прута под каждую из них составит 75 см. Прут просто перегибается пополам, но чтобы оставаться устойчивым.

Устройство ростверка в обрешетке имеет и схожие черты.

1. При помощи перфоратора в колоннах делается отверстие (5 см) ровно по центру, куда погружается отрезок арматуры длиной 10 см.
2. В местах, где будут установлены стены, нужно приварить (привязать) по 1 штырю с шагом 1 м. Прут должен уходить в кладку на 5-6 см.

Нужны эти мероприятия, чтобы связать ростверк с фундаментом, а потом и с домом.

Проведение работ по утеплению фундамента

Схема утепления ростверка с помощью пеноплекса, который наносится распылителем

Железобетонный ростверк становится мостиком холода, независимо от его расположения по уровню земли. Конструкция оттягивает тепло от стен, которые возводятся непосредственно на нем. Утепление работает аналогично изоляции ленточного основания и защищает сам ростверк от потерь энергии.

Деревянная или металлическая балка оставляет пространство под домом, продуваемое ветром. Просвет закрывается утеплителем, чтобы сэкономить на отоплении дома. Канализация, водопровод также прокладывается в этом пространстве, и термоизоляция предохраняет от замерзания воды и стоков.

В открытое место под строением попадает мусор, листья, что потребует дополнительной уборки. Закрытая и красиво отделанная нижняя часть смотрится выигрышно и украшает фасад. Утепление цоколя делается одновременно с созданием изолированной отмостки снаружи по периметру стен. Варианты термоизоляции зависят от высоты цокольной части, особенностей ростверка.