Особенности устройства свайного железобетонного фундамента

Сваи – это надежное и проверенное временем строительное решение, которое позволяет возводить долговечные сооружения. Поскольку функцией любого фундамента, в том числе и под блочный дом, является противодействие нагрузкам, оказываемым на основу строения, он должен быть сделан максимально надежным, прочным и способным справляться с различными негативными факторами.

Устройство свайного фундамента

Свайные фундаменты возводят в тех местах, где необходимо построить здание на проблемных грунтах, которые имеют низкую прочность, пучинистость, слабость и так далее. В таким местах только сваи могут обеспечить надежность строения, передавая нагрузку на плотные слои грунта, которые находятся ниже проблемных зон.

Железобетонный фундамент со сваями под блочный дом как раз отвечает перечисленным выше требованиям и обладает множеством других преимуществ. Если сравнить технологию устройства столбчатого основания под дом, которая требует рытье ям с откосами, установки опалубки, засыпки пазух, то технология устройства рассматриваемого нами фундамента из бетона под блочный дом более технологична. В общем виде свайный фундамент предполагает бурение скважины расчетного диаметра, установки в нее арматуры и заливки в созданную скважину бетона. Большое преимущество такого варианта состоит в том, что бурение скважины может осуществляться с помощью ручного строительного бура.

Инструменты и материалы

Виды ростверков свайных фундаментов

Виды ростверков свайных фундаментов.

Для возведения свайного фундамента под дом потребуются следующие инструменты и материалы:

  • куски асбестоцементной трубы диаметром до 200 мм (можно заменить рубероидовой гильзой, намотанной в 2 слоя);
  • арматура, длиной не больше высоты столба сваи;
  • скотч;
  • компоненты бетонной смеси (щебень, вода, песок, цемент);
  • бур-лопатка для уширения дна, шириной до 190 мм;
  • бур садовый диаметром 200 мм;
  • гидроуровень;
  • трамбовка;
  • бетономешалка или корыто и лопаты;
  • доски;
  • анкер-дюбели.

Рассмотрим подробно устройство фундамента из бетона под дом.

Бурение скважин

Количество основных буронабивных свай определяется с учетом веса будущего строения вместе с эксплуатационной нагрузкой.

Свайно-ростверковый фундамент

Свайно-ростверковый фундамент.

Характеристики внутренних свай определяются на основании нагрузок, создаваемых полом, стенами, крышей и эксплуатационными нагрузками.

При расчете необходимо помнить, что максимальный диаметр бура, которым можно пользоваться вручную, равняется 300 мм. Подобные буры в большом ассортименте доступны в свободной продаже. Длина штанги буров может регулироваться, что дает возможность выполнять скважины глубиной до 5 метров и более. Режущие лопасти инструмента расположены таким образом, чтобы усилие, прикладываемое при бурении, было минимальным.

Устройство свайного фундамента

Устройство свайного фундамента: 1. Свайные опоры фундамента. 2. Арматурный каркас. 3. Ростверк. 4. Внутренние сваи.

На сегодняшний день промышленно выпускаются строительные инструменты для ручного бурения с устройством большого уширения нижней части скважины. При этом создается опорная пята для сваи, что дает возможность существенно сократить количество свай и обеспечивает экономию бетона.

Если у вас возникла необходимость в выполнении скважин диаметром 500-600 мм, усилие, прикладываемое для этого, достаточно большое. Для бурения подобных скважин промышленностью выпускаются моторизированные и электрические буры. К примеру, ям-бур электрический, используемый для устройства скважин под установку высоковольтных линий, способен создавать скважины глубиной до 4 м и диаметром до 1 м. Существуют также большие буровые машины на базе колесных тракторов и автомобилей.

Читайте также:  Технология строительства домов из газобетона

Бетонная смесь

Лучшим вариантом для строительства свайного фундамента под дом является готовый заказной бетон. Однако, если покупка или транспортировка бетона на объект невозможна, его можно приготовить и самостоятельно. Причем для приготовления бетона не нужно дополнительное оборудование. Можно обойтись даже без бетономешалки.

Сначала необходимо взять гравий и песок. Очень важно, чтобы в гравии не было никаких глинистых или земляных примесей. От чистоты компонентов напрямую зависит качество фундамента под дом. Компоненты берутся в следующем соотношении: гравий – 55-70%, песок – 30-45%. Марка цемента – не ниже 300. Нужно обязательно помнить о цементной норме. Не переборщите с цементом. Дело в том, что слишком большое содержание материала существенно снизит эксплуатационные характеристики готового бетона.

В целом для приготовления 1 куб.м бетонной смеси необходимо следующее количество материалов: цемент – 0,289 т (марки 400), щебенка – 1,375 т, песок – 0,562 т. Если строительные мероприятия по устройству фундамента под дом проводятся при низких температурах, воду необходимо разогреть до 40-50 градусов, чтобы обеспечить более быстрое схватывание. В летний же период целесообразнее будет использовать холодную жидкость (водопроводную), а не из специальных накопительных емкостей, где вода может нагреться под действием тепла. Состав готовится по следующей пропорции: 1,2:0,8:2,3:5,7, что соответствует содержанию цемента, воды, песка и щебенки.

Бетонирование и армирование свай

Бетонирование и армирование свай

Бетонирование и армирование свай.

Рассмотрим, как правильно выполнять бетонирование и армирование буронабивных свай и изготовление ростверка на буронабивных сваях.

После того как будут пробурены все скважины, из рубероида необходимо сделать «трубы» диаметром, соответствующим скважине, и длиной на 200-300 мм больше глубины скважины. Верхнюю часть «трубы» необходимо изготавливать из 2-3 слоев рубероида. Их надо стянуть стальной мягкой проволокой. Эта часть будет выступать в роли опалубки. Затем «труба» аккуратно вставляется в скважину.

Если на дне скважины имеется небольшое количество воды, на это можно не обращать внимание. Если же ее количество превышает ¼ глубины скважины, то, перед тем как заливать бетон, ее необходимо откачать. Если не использовать подобную «трубу», это может привести к негативным последствиям, отрицательно влияющим на прочность бетонных столбов фундамента.

Опалубка для сваи

Опалубка для сваи.

При схватывании раствора и наборе его прочности очень важно наличие «цементного молочка» в массе, а оно может очень легко уйти в грунт, что не позволит добиться проектной прочности.

При промерзании почвы, силы морозного пучения будут гораздо сильнее воздействовать на шероховатые стенки сваи, образованной при заливке бетона без «трубы», чем на более гладкие с использованием «трубы».

Читайте также:  Строительство фундамента из пенобетона

После того как скважина будет готова, для повышения прочности столбов следует сделать недорогой и самый простой пространственный арматурный каркас. Достаточно взять 3 вертикальных прутка арматуры диаметром 6 мм. Их следует скрепить между собой поперечинами через 500-600 мм. Для соединения столбов фундамента с ростверком вертикальные стержни нужно вывести выше заливаемых свай на высоту, соответствующую высоте ростверка минус 20-30 мм. Необходимо отметить, что при пучинистых грунтах ростверк нужно устраивать таким образом, чтобы он «висел» на сваях на высоте порядка 150-200 мм от поверхности земли, для чего и делают выступающую из земли сваю (во влагонасыщенных грунтах пучение грунта может достигать 150 мм).

После устройства каркаса в скважине можно начинать подачу бетона слоями по 40-60 мм, при этом выполняется его уплотнение при помощи вибраторов.

Устройство ростверка

Схема установки опалубки для восстановления сваи

Схема установки опалубки для восстановления сваи.

В случае со сваями ростверк может быть как монолитным, так и состоять из балок (сборных железобетонных элементов).

Для устройства ростверков для легких домов рекомендуется придерживаться следующих параметров: высота – от 300 мм; ширина в случае с однорядным расположением свай принимается равной ширине цоколя, а в случае отсутствия цоколя – равной толщине стен первого этажа, но не меньше 400 мм.

Разрезание (пересечение) ростверка санитарно-техническими и прочими трубопроводами не допускается. Отклонение центров сваи от вертикального положения (определяется строительным отвесом) после бетонирования или погружения не должно превышать 50 мм.

При установке сборных элементов ростверка нужно уделить особое внимание их закреплению на оголовке свай. Для этого, по ходу заполнения набивной сваи бетонной смесью, бетонируют Т-образный вертикальный арматурный стержень. На оголовок сваи горизонтально укладывается другой арматурный пруток. Его длина должна соответствовать ширине сваи с приваренными по обеим сторонам пластинками-ограничителями, высота которых должна быть достаточной для захвата сваи и устанавливаемого элемента ростверка. После этого выполняется бетонирование монтажного стыка, а коротыши вертикального прутка привариваются к монтажным петлям ростверка посредством арматурных стержней подходящей длины.

Если сборная балка ростверка заменяется на сборные несущие железобетонные перемычки, их нужно закрепить между собой сваркой с помощью арматурных стержней либо связать проволочной скруткой. После установки ростверка все швы и стыки наполняются цементным раствором или мелкозернистым бетоном. Перед строительством стен проверяются отметки верхних плоскостей ростверка и, в случае необходимости, выравниваются цементным раствором под один монтажный горизонт. Для этого, если нет нивелира, можно использовать водный уровень. Окончательная проверка размеров ростверка и прямоугольности плана выполняется путем измерения его сторон и диагоналей.

Ограничения в применении свайного основания

У свайных фундаментов есть и свои недостатки, точнее ограничения, которые могут препятствовать их использованию. Свайные железобетонные основания плохи в горизонтально-подвижных грунтах (к таким относятся просадочные, набухающие грунты, характерность почвы можно определить только путем лабораторных исследований, для чего необходимо будет производить детальное геологическое исследование) ввиду недостаточной устойчивости к опрокидыванию – в данном случае необходимо устраивать жесткий железобетонный ростверк.

При устройстве свайного основания возникают трудности с устройством цоколя. Нужно заполнять пространство между сваями аналогично, как в конструкции столбчатого основания. Это влечет за собой дополнительные затраты средств и сил.