Монтаж столбчатого фундамента. Расчет свайного фундамента. Ремонт старого фундамента и его особенности.

 

Столбчатый фундамент представляет собой один из типов фундамента и соответственно один из способов его устройства.

монтаж столбчатого фундамента

Данный тип фундамента являет собой нечто среднее между фундаментом свайным и фундаментом ленточным.

От свайного фундамента он взял принцип реализации конструкции, но уступает ему в глубине залегания конструктивных элементов и соответственно в несущей способности.

От ленточного фундамента он берет способ своего выполнения.

Столбчатый фундамент является по сути тем же ленточным глубоко заглубленным фундаментом, но залитым не сплошной лентой по периметру, а частичными опорными точками.

Данный подход позволяет понизить расход материалов, что и составляет основной его плюс.

Также стоит отметить его относительную прочность и надежность, что составляет тот минимум, позволяющий использовать данный подход при обеспечении несущего элемента дома.

Столбчатый фундамент, таким образом, является экономично выгодным, позволяя снизить расход не только строительных материалов, но и трудовых, а соответственно и временных ресурсов, что сокращает сроки строительства и приближает итоговый результат.

Технологическими плюсами данного вида фундамента является возможность их применения на вспучиваемых, неоднородных и влажных грунтах, за счет того, что данный тип фундамента дает менее существенную осадку, чем такого же типа ленточный, что позволяет повысить давление на грунтовую основу.

А также залаживается на глубину ниже точки промерзания грунта, что нивелирует действие сезонного вспучивания грунта, что позволяет использовать данный тип фундамента вместо глубоко посаженого ленточного фундамента.

Возможными недостатками данного фундамента является совокупность нагрузки от жилого дома, которая является ограниченной.
А также невозможность применения при данном подходе подвальных помещений. Таким образом, столбчатый фундамент рационально применять для каркасных типов домов, домов деревянных, щитовых и домов из других видов легких строительных материалов для стен.

Применение данного фундамента под дом из кирпичных стен требует учитывать то обстоятельство, что глубина заложения столба в данном случае превышает отметку 170см, что является рациональным только в случае сильно вспучиваемых грунтов и соответствующей отметке глубины промерзания.

Еще одним ограничением является наличие на участке горизонтально подвижных грунтов, которые могут привести к смещению, заваливанию, а в некоторых случаях и к опрокидыванию столба.

При данном типе грунтов рациональнее использовать плиточный монолитный фундамент.

Также следует обращать внимание на отсутствие грунтов, способных дать сильную усадку, таких как торфяные, глинистые, лессовые, что в совокупности с весом здания может привести к деформации фундамента.

Конструктивное решение столбчатого фундамента дома представляет собой совокупность определенным образом расположенных столбов, соединенных между собой ростверком или рандбалкой в единую целую систему, способную противостоять силам морозного пучения, горизонтального давления грунта, способным сместить или опрокинуть столбы, а также выполнять основную функцию – прием и передачу нагрузки от эксплуатируемого здания.

Ростверк представляет собой своеобразную перемычку, выполненную, как правило, из армированного железобетона сборным или монолитным способом, и укладываемую на столбы,  служащую основой для выше располагаемой части возводимого здания.

Сечение столбов зависит от вида используемого материала и как правило, представляет собой следующую величину:  – столбы, выполненные из бетона и бутобетона – не мение 40см; выполненные из кирпича – 60см; Глубина заложения столба рассчитывается с учетом всех факторов и как правило превышает точку промерзания грунта.

Столбы располагают по углам здания и в местах пересечения несущих стен и простенков.

Дополнительно возводят столбы под предполагаемыми местами повышенной нагрузки от выше располагаемого здания, такими как – камины, печи, лестничные пролеты и т.д.

Наиболее часто расстояние между столбами кратно величине в 1,5-2,5 метра и лишь при некоторых условиях может быть более этой величины.

Если величина расстояния между столбами превышает указанную, то вместо ростверка следует выполнить связку столбов более усиленной конструкцией – рандбалкой, которая может быть изготовлена как из монолитного железобетона, так и из металлопроката в виде двутавровой балки или швеллера.
При выполнении фундамента данного типа следует обращать дополнительное внимание на необходимость обеспечения конструктивно различных частей здания отдельными основаниями опорной части конструкции.

Иными словами, под принципиально разные элементы здания по критерию их нагрузки на фундамент следует выполнить отдельные столбы и соответственно ростверки, обеспечив наличие деформационного шва.

Данное обстоятельство связано с тем, что в силу разной нагрузки на опору, разные элементы дают не одинаковую осадку, что может привести к деформации стен или образованию трещин.

Материал и способ, применяемый для изготовления столбчатого фундамента, представляют собой довольно широкий ассортимент, и их выбор в основном зависит не от типа грунта и других параметров застраиваемого участка, а от типа здания, его назначения и предполагаемого срока эксплуатации.

Основным и наиболее часто используемым видом столбов является железобетонная балка, с монолитным способом заливки непосредственно на месте расположения с применением тяжелых видов бетона.

Но также в этих целях вполне возможно использовать и применение бутового камня, как в качестве наполнителя бетона, так и в качестве основного материала для кладки столба.

Для фундаментов зданий хозяйственного назначения или не долгого срока эксплуатации вполне возможно использовать в качестве материала хорошо обожженный глиняный кирпич, укладываемый на цементный раствор.
Для столбов также вполне возможно применять готовые железобетонные блоки заводского изготовления.

Еще возможно применение металлических или асбестоцементных труб в качестве каркаса, полость которого в последующем армируется стержнями арматуры или сердечниками из стальных труб и заливается бетоном.

Данный способ несколько удобнее, так как позволяет избавить от трудовых затрат по обустройству опалубки, а потом её съему.

Непосредственное устройство фундамента следует начинать с подготовки участка застройки, что предполагает расчистку территории участка, сбор и вывоз мусора, установление типа грунта, расчет нагрузки и учет прочих параметров, которые повлияют на глубину залегания и ширину фундаментной опоры.

После того, как участок готов и вам известны основные параметры, можно приступать к непосредственной разметке фундамента на месте его монтажа. Для этого вам понадобиться некоторое количество кольев, кратное количеству углов, а также строительный шнур или бечевка, возможно применять леску.

А также понадобится рулетка.
В первую очередь отбивается контур периметра будущего дома, который служит опорной точкой для последующей разметки и отбивки столбов фундамента. Все углы должны быть выведены строго под девяносто градусов, если иного не предусмотрено проектом. Для того, чтобы проверить соблюдение этого параметра необходимо сверить углы вашего квадрата или прямоугольника. Для этого отмеряется расстояние между противоположными углами по диагонали. Расстояние между углами должно быть предельно одинаковым как с одной стороны, так и с другой. Если это расстояние одинаково, то можно делать вывод о ровности углов. Если расстояние между углом одной диагонали не совпадает с показателем другой диагонали, то необходимо довести их до равенства. Для этого необходимо вынуть колышек и сместить его до нужного расстояния. Если в доме предполагаются косые углы, то их правильность проверяется с помощью все того же прямоугольника, только остальные его части необходимо дочертить условно, то есть – вмонтировать колышки, отбить, зафиксировать и проверить ровность угла, после чего лишнюю часть прямоугольника демонтировать.

После того, как непосредственно на участке размечены все необходимые точки под будущие колоны фундамента, можно приступать к непосредственной выемке грунта в месте монтажа.

Для проведения данных работ можно использовать, как и механизированные средства, в виде мини экскаваторов, винтовых буров, так и делать выемку грунта вручную, с помощью ручного бура или старым добрым способом – с помощью лопаты.

Последний способ довольно затратен, так как довольно трудно с помощью такого инструмента углубится на определенную глубину в одной точке пространства, не привышающей в диаметре 40-60см+10-20см пазух для монтажа и выемки опалубки.

Если нет возможности применить спецтехнику, то значительно проще воспользоваться буром, устраивая лунки одна около другой, образовав таким образом своеобразный ромб, землю между которыми будет значительно проще выработать.

Обеспечив тем самым необходимый диаметр будущей опоры.
После окончания земляных работ можно приступать к монтажу песчаной подушки и её заливки водой, последующей утрамбовке.

Далее выполняется монтаж опалубки.

Материалов для опалубки как и самих опалубочных систем на современном рынке строительных материалов существует довольно много.

Если используется деревянная необработанная опалубка, то ледует помнить, что перед непосредственной заливкой бетона опалубку следует довольно хорошо смочить водой, либо оббить внутреннюю поверхность строительной пленкой. Также слой гидроизоляции следует разместить и на дне образованной ямы. Как правило для этого подойдет все та же строительная пленка.

Делается это в целях предотвращения убывания влаги из раствора в грунт и впитывание в деревянные части опалубки, что позволяет соблюсти необходимые требования к процессу становления бетона и получению прочной и долговечной конструкции.

При установке опалубки следует особенно контролировать вертикальные плоскости сооружаемой конструкции, так как именно этот параметр является основным при возведении данного типа фундамента, что непосредственно влияет на его функциональность. Следует также помнить о необходимости соблюдения одинаковых пропорций для всех возводимых столбов и не допускать большого перепада в высоте колон, так как от этого зависит равномерность усадки дома.

Если в качестве остова фундамента применяются металлические или асбестоцементные трубы, то понятно, что они служат и в качестве опалубки.

При их монтаже также следует придерживаться ровности вертикальной плоскости и высоты.

В случаях, когда на участке прочный и нерассыпчатый грунт, не дающий осыпания, бетонировать столб можно и без монтаже опалубки, но стены ямы все ж следует покрыть полиэтиленом в выше указанных целях.

Следующие шаги по монтажу столбчатого фундамента зависят от того типа материала, на котором было принято решения остановится.

Если используется принцип бутобетонной заливки, то можно приступать к непосредственной её реализации.

Также к непосредственной заливке тяжелым бетоном на основе гравиевого наполнителя можно приступать в случае, когда в качестве армирующего элемента используется сердечник из стальных труб.

При варианте кирпичной или бутовой кладки следует учитывать то обстоятельство, что в отношении данной конструкции реализация этого подхода является довольно трудоемкой и временно затратной, что составляет определенные ограничения по её использованию и если есть возможность альтернативы, а она как правило, есть во многих случаях, то от этого материала лучше отказаться.

Значительно рациональнее в данном случае использовать готовые бетонные блоки или же выполнить заливку монолитной железобетонной конструкции.

Если принято решение остановится именно на создании монолитной железобетонной основы, то следующим шагом после установки опалубки является монтаж армирующих прутьев в виде круглого каркаса.

Как правило, данного типа каркас монтируется наверху и потом устанавливается в лунку.

Каркас набирается прутьями арматуры диаметром 10-14мм, располагаемыми продольно и через каждые 20см обвязываемыми вязальной проволокой по периметру в виде своеобразных хомутов для придания жесткости конструкции и предотвращению расхождения прутьев в процессе укладки бетонной смеси.
Каркас размещают в лунке на её дно и фиксируют в верхней точке с помощью распорок в строго вертикальном положении.

При расчете длины прута армирующего столб, оставляют запас в пределах 20-30см, который потом обвязывают или вваривают в армирующий каркас ростверка, если такой тоже выполняется способом монолитной железобетонной заливки.

Если планируется использование металлических изделий, то на горизонтальную плоскость столба необходимо уложить железную плашку, толщиной около 10мм, приварив её к каркасу столба.

Именно к ней потом приваривается железная балка ростверка.

При таком способе монтажа дополнительно следует контролировать одинаковый уровень горизонтальных плоскостей всех столбов, так как выполнить потом такое выравнивание немного проблематично.

После установки каркаса приступают к непосредственной укладке бетона, которая производится слоями по 15-20см с последующим его уплотнением с помощью прута или вибратора, особенно в местах прилегания к грунту или опалубке и арматуре. В данной последовательности выполняется монтаж всех необходимых столбов.

После монтажа столбов и первичного схватывания бетона в данном конструктивном элементе можно приступать к монтажу ростверка.

Ростверк можно выполнить как в виде монолитной железобетонной балки, так и сборным способом из готовой балки заводского производства или применить с этой целью изделия из металла – швеллер, двутавр.

Перед монтажом ростверка выравнивают, если это необходимо, поверхности всех столбов, придавая верхним горизонтальным плоскостям одинаковый уровень с помощью цементного раствора.

После схватывания раствора можно приступать к монтажу балок ростверка.

Если используется монтаж готовых железобетонных балок, то при их монтаже следует учитывать размер захлеста на столб, который должен быть равномерным и приходится ровно на его середину. Соединительные швы заполняются цементным раствором.

Как правило, для монтажа данного типа конструкций используется грузоподъемная техника.

При выполнении ростверка в виде монолитной железобетонной балки после выравнивания столбов выполняют установку опалубки. Но прежде, чем приступить к её сборке, следует продумать возможные для вас варианты временной опоры для поддержания её на весу.

Как правило, для этого можно использовать либо шлакоблок, либо кирпич, либо другой подобный материал, способный обеспечить быстрый его монтаж и последующий демонтаж, а также самое существенное – выдержать возложенную на него нагрузку, которые вылаживаються в виде временной стены и играют роль опоры, и уже после того, как они выполнят свою функцию, демонтируются. Также в виде опоры можно использовать железные трубы, но в данном случае следует особое внимание обратить на их надежное крепление, способное придать им должную устойчивость.

После укладки фальшстены можно приступать к непосредственному монтажу опалубки.

Далее загибают или обрезают до нужного размера прежде выпущенные прутья арматуры, дополнительно контролируя при этом предотвращение растрескивания столба, арматуру в данном случае лучше разогреть сваркой или горелкой.

Затем производят её привязку или сваривание с параллельно укладываемым армирующим каркасом ростверка.

Как правило, особое внимание следует уделить нижней части будущей балки, ведь именно к данному месту предъявляются особые требования по прочности на растяжение.

Поэтому каркас здесь следует делать более усиленным.
Рекомендуемая толщина арматуры не должна быть менее 12-14мм.

Также не рекомендуется сваривать несущие стержни, а использовать цельные пруты.

При отсутствии сварки можно использовать специальную вязальную проволоку, но сечение её должно быть не менее 2мм.

После укладки в желоб армирующего каркаса можно приступать к заливке бетонной смеси.

Для данного типа изделий используется, как правило, тяжелый вид бетона. Для его приготовления используют портландцемент марки 400, крупнозернистый песок общестроительного назначения и наполнитель в виде гранитного щебня. Для приготовления бетонной смеси смешивают материалы в следующих пропорциях по критерию их веса: – 1/3/5. То есть – 1 часть цемента (допустим 10кг),  3 части песка, (25-30кг, в зависимости от влажности) 5 наполнителя (45-50кг).

После выполнения бетонных работ можно утирать руки и дать получившемуся изделию выстоятся.

Опору опалубки и саму опалубку разбирают через три недели.

В течении этого времени получившуюся конструкцию следует укрыть гидроизоляцией и периодически увлажнять.

Срок первичного схватывания бетона наступает через 28 дней после момента заливки.

До этого времени, каким либо образом нагружать конструкцию, производить монтажные или другие виды работ по её обустройству категорически не рекомендуется.

Таким образом устройство столбчатого фундамента можно считать завершенным

Полезные советы

Свайные фундаменты используют там, где верхний слой грунта не может выдержать большую тяжесть, а снимать его до более плотных слоев и ставить фундамент на них оказывается слишком дорогой затеей — по той причине, что они начинаются чересчур глубоко. Их также используют при высоком уровне стояния грунтовых вод и на плывунах. Свайные фундаменты характерны, например, для Венеции и Санкт-Петербурга. Сваи — это столбы с заостренным нижним концом. Их забивают или вворачивают в землю. По понятным причинам винтовые сваи более устойчивы. Они подобны гигантским шурупам, но вкручиваются с помощью малогабаритного оборудования. Подобная технология способствует сохранению первозданного ландшафта и оказывает минимальное техногенное воздействие на строительной площадке и вокруг нее. Виды: забивные сваи, сваи-столбы, винтовые сваи, сваи-оболочки, набивные сваи. Проходя сквозь слабые слои грунта, свая упираются в более твердые и передает им нагрузку от здания. Несущая способность одной сваи обычно находится в пределах от 2 до 5 тонн, то есть это подходящий вариант для крупногабаритного строительства. Для создания жесткой конструкции верхняя часть всех свай соединяется балками. Но иногда сваи не забивают и не вворачивают, а изготовляют непосредственно в грунте. В этом случае бурят скважину, в нее вставляют арматурный каркас или полые трубы, после чего скважину заливают бетоном. Затем бетон обязательно уплотняется утрамбовкой или вибрацией. Чем такие сваи отличаются от столбов, образующих фундаменты столбчатого типа? Принципиально ничем, только размером и несущей способностью. В данном случае свая — это большой столб.