Армирование ленточного фундамента со сваями

Как правильно армировать железобетонный ростверк

В отличие от ленточного фундамента рассчитать армирование ростверка проще. Все без исключения возникающие напряжения абсолютно прогнозируемые, так как силы пучения отсутствуют полностью. Над сваями усиливается верхний пояс, между ними в нижнем поясе закладывается более мощная арматура.

Отличие ростверка от ленточного фундамента

Достоинством свайного фундамента является опирание на пласты с гарантированно высокой несущей способностью. Например, если для ленточного фундамента на насыпных, подрабатываемых, болотистых почвах потребуется огромный бюджет, чтобы пройти их насквозь, сваи обойдутся в 10 – 15 раз дешевле. Однако на них сложно опереть мелкоформатные стеновые материалы, поэтому оголовки связываются монолитными балками, на которых кладка или венцы сруба возводятся без проблем.

Общим у ленточного фундамента и ростверка является только чертеж, эксплуатационные характеристики разные:

• вертикальный изгибающий момент в лентах, опирающихся на грунт всей подошвой – явление крайне редкое, у ростверка – это норма;
• грунты при вспучивании стараются порвать, вытолкнуть ленту МЗЛФ на поверхность, балки на сваях отделены от земли 15 – 20 см воздушной прослойкой или пенополистиролом, воспринимающим указанные нагрузки на себя;
• поэтому лента армируется в обоих поясах одинаково, в ростверке усиливается нижний слой арматуры, верхний – над ними (только в зонах растяжения, с которым бетон справиться без растрескивания не может).

Арматурный каркас в любом ж/б изделии как раз и предназначен для компенсации растяжений. Популярные у индивидуальных застройщиков композитные арматуры имеют слабую адгезию с бетоном, сильно растягиваются, что приводит к раскрытию трещин.

Поэтому специалисты рекомендуют создавать арматурный каркас исключительно из стальных стержней 8 – 14 мм периодического сечения (в продольном направлении), прутков 6 – 8 мм гладкого сечения (хомуты, поперечные, вертикальные скобы).

Оптимальным вариантом является класс А400 (старая маркировка А3). Что полностью соответствует указаниям СП 24.13330 (фундаменты свайные), СП 63.13330 (ж/б, бетонные конструкции).

Технология арматурного каркаса ленточного ростверка

Несмотря на название ленточного ростверка свайного фундамента, монолитные балки имеют конструкцию решетки. Поэтому каркас имеет несколько узлов сопряжений стен (наружная/внутренняя), углов, в которых не допускается стыковка перехлестом. Прутки в этих местах изгибаются, запускаются на соседнюю сторону, связываются с каркасом внахлест.

Продольное армирование аналогично ленточному фундаменту, для придания каркасам пространственной геометрии так же применяются прямоугольные хомуты. Однако в зонах растяжения, прочих ответственных местах добавляются поперечные вертикальные стержни. Стыки свайно-ростверкового каркаса обвязываются проволокой или стыкуются сваркой (только для арматуры с буквой С в маркировке).

Продольное армирование

Без профессионального образования и знания специальных программ индивидуальному застройщику сложно правильно рассчитать сечение и количество продольных стержней. Простейшим вариантом будет воспользоваться инструментом «АРБАТ» вычислительного комплекса Scad Office с максимально простым интерфейсом:

• в отличие от свай ростверк рассчитывается по изгибающим моментам, на продавливание, прорезающие усилия;
• арматурный каркас изготавливается из продольных прутков 8 – 16 мм;
• в отличие от ленточного фундамента, кроме хомутов добавляются вертикальные прутки возле каждого продольного стержня.

Технология укладки стандартная, продольные прутки обвязываются хомутами или привариваются к ним. Затем арматурный каркас укладывается в опалубку на нижние прокладки из бетона, пластика (обеспечение защитного слоя), по месту в него добавляются элементы усиления (вертикальные стержни).

В проектах коттеджей с бетонными или кирпичными стенами может использоваться двурядное расположение свай. Поэтому для ленточной части свайного фундамента может добавляться расчет в поперечном направлении, поскольку крутящие моменты возникают и там, иногда превышают величину продольных. Арматурный каркас в некоторых случаях усиливается стержнями 14 – 16 мм с шагом 20 см.

Поперечное армирование

Без хомутов невозможно придать каркасам необходимую пространственную геометрию. Одновременно эти элементы усиливают армопояс. Все стыки обвариваются либо перевязываются проволочными закрутками. Дополнительные вертикальные прутки монтируются с расчетным шагом (обычно 20 – 40 см). На приведенном фото присутствуют практически все возможные ошибки:

Неправлильное армирование ростверка.

• не соблюдаются защитные слои со всех сторон ленты, арматура соприкасается с опалубкой сваи;
• армирование углов должно выполняться по специальным схемам, а не просто изогнутыми прутками;
• отсутствуют бетонные, пластиковые прокладки;
• армопояс смещен относительно центра сваи;
• вместо среднего пояса, никаких нагрузок не воспринимающего, следовало бы усилить верхний/нижний уровни более толстой арматурой свайного фундамента или добавлением дополнительных прутков (этот вариант предпочтительнее);
• неправильная связь арматурных каркасов сваи и ростверка.

Чтобы узнать подробнее об армировании углов, рекомендуем прочитать статью: Армирование углов ленточного фундамента. Схемы армирования углов для ленточного фундамента и ростверка будут аналогичными.

На нижнем рисунке все элементы армопояса расположены правильно – два вертикальных прутка сваи связаны с нижним поясом, остальные с верхними стержнями.

Схема правильного армирования узла сопряжения ростверк/свая.

Правила армирования углов и примыканий со схемами

В большинстве советской литературы (например, пособие В. С. Сажина) приведены неверные схемы укладки арматуры в местах сопряжения. Согласно СП 63.13330 правильно армировать подобные Г-образные, Т-образные стыки нужно следующим образом:

• запуск П-образного элемента на примыкающую стену, встречный изгиб прутка с боковой ленты под прямым углом;
• два П-образных элемента поверх перекрестья продольных стержней из угла конструкции наружу;

Чертеж правильного армирования углов и примыканий ростверка.

Согласно требованиям СП 63.13330 основными требованиями при укладке арматуры являются:

• при ширине балки от 15 см в каждом поясе должно быть 2 продольных прутка минимум;
• минимальное расстояние между прутками одного ряда 3 см;
• арматурный каркас может иметь расстояние между соседними продольными прутками 40 см максимум либо 2 толщины стены над ним;
• одним хомутом можно связывать продольные стержни для конструкций 40 х 40 см максимум при условии, что число продольных стержней в каждом ряду не превышает 4 штуки;
• не допускаются отверстия, закладные в ростверках диаметр (размер) которых больше 1/3 ширины балки.

Кроме прочностного существует конструктивное армирование. Например, при высоте монолитной балки от 70 см потребуются дополнительные прутки в середине высоты ростверка возле его боковых граней. Среднюю часть при этом армировать не нужно. Если в высоком ростверке заложено перекрытие нижнего этажа по балкам, в балках придется смонтировать закладные (трубы) для вентиляционных продухов подполья.

Вязка арматуры или сварка стыков

Абсолютно неразрывное кольцо в свайно-ленточном каркасе создается с помощью стыковочных муфт. Сварка так же обеспечивает неразрывные стыки без степеней свободы. На практике индивидуальные застройщики чаще применяют проволочные скрутки, единственным назначением которых является обеспечение стабильной геометрии каркаса до завершения процесса гидратации внутри бетона.

Нахлест при продольном наращивании арматуры составляет 20 – 40 диаметров прутка (сварка, проволока, соответственно). Муфты стоят дорого, частными застройщиками практически не востребованы. Перекрестный шов прутков можно варить, начиная с 25 мм диаметра, согласно ведомственным нормативам ВСН 37-96. К тому же сварка ослабляет пруток и является местом усиленной коррозии.

В углах свайно-ленточного фундамента нахлест не увеличивается, стыки соседних рядов должны разноситься на 60 диаметров. В руководстве ACI 318-05 рекомендуются свободные стыки без проволочных скруток. Считается, что при укладке смеси бетон равномерно охватит каждый пруток гораздо прочнее сварки или проволоки. На практике правильным способом являются именно проволочные скрутки. Полимерные хомуты не обеспечивают неподвижность и целостность каркаса в момент перемещения лопатами смеси внутри опалубки.

В зонах растяжения применяется анкеровка:

• лапки на концах стержней (изгиб под прямым углом);
• соединение прутков крючками (изгиб 180 градусов);

Запрещено нагревать арматуру при гибке, необходимо применять трубогибы, оправки, прочие приспособления. Величина защитного слоя допускается от 3 см (низ/верх), 4 см на боковых гранях фундаментной ленты. Методика вязки крючком выглядит следующим образом:

• заготовка – проволока нарезается кусками по 15 – 20 см, сгибается пополам;
• позиционирование – скрутка заводится под стык, в петлю продевается жало вязального крючка;
• вязка – свободный край натягивается, укладывается на крючок, инструменту придается вращение (обычно по часовой стрелке);
• высвобождение инструмента – обычно достаточно трех оборотов для нормального натяжения проволоки без разрыва, после чего, жало выводят из петли, отгибают вниз торчащие края скрутки.

Схема вязки арматуры.

Профессиональный вязально-проволочный пистолет для индивидуальных застройщиков не рассматривается. Обычно используют вставленное в шуруповерт жало стандартного крючка с обрезанной ручкой. Аккумуляторный инструмент имеет высокий ресурс и, что гораздо важнее – регулировку затягивающего усилия. Все стыки арматурного каркаса затягиваются одинаковым крутящим моментом без порыва вязальной проволоки.

Существует механический вариант крючка, в котором поступательное движение преобразуется во вращение винтом Архимеда. Строитель продевает жало в петлю, укладывает второй конец скрутки, затем просто тянет за рукоятку, жало делает три оборота и останавливается.

Таким образом, при армировании ростверка по оголовкам свай необходимо использовать правильную схему в сопряжениях. Обеспечить защитный слой со всех сторон, выбрать сечение стержней путем программного расчета. Применить проволочные скрутки, как бюджетный вариант, отвечающий нормативам СП и ВСН.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Источник

Пошаговая инструкция по монтажу свайно-ленточного фундамента своими руками + конструкция и сфера применения

28.10.2018 4,621 Просмотров

Лента — это базовый тип фундамента, обладающий наиболее удачным соотношением экономичности, простоты и высокой несущей способности.

Свойства и возможности ленточных оснований подробно изучены и отработаны в течение многих десятилетий активного использования, собрана богатая статистика эксплуатации, позволяющая анализировать и изучать поведение опорной конструкции в любых условиях.

Помимо собственных возможностей, лента может быть совмещена с другими типами опорных конструкций, результатом чего становится значительное увеличение несущей способности и расширение сфер применения.

Одним из примеров наиболее удачного соединения является свайно-ленточный фундамент, решающий массу проблем с устойчивостью опорной конструкции и позволяющий использовать ее на сложных грунтах. Рассмотрим этот вариант внимательнее.

Что такое свайно-ленточный фундамент

Свайно-ленточный фундамент представляет собой опорную конструкцию, состоящую из системы свай, погруженных в грунт до появления контакта с плотными слоями. Сваи обвязаны бетонной лентой, которая принимает на себя нагрузку от веса дома и равномерно распределяет ее между сваями и грунтом.

Глубина погружения ленты невелика, соответствует обычным параметрам мелкозаглубленных ленточных оснований.

Сваи, наоборот, погружаются ниже уровня промерзания грунта, чтобы обеспечивалась прочная и неподвижная опора.

Оба элемента жестко связываются между собой, образуя неразделимую прочную опору для дома.

Арматурный пояс ленты и свай являет собой единую систему. если используются винтовые или погружные сваи, армпояс жестко связывается с ними методом сварки.

Плюсы и минусы

К достоинствам свайно-ленточных оснований принято относить:

• Возможность использования на проблемных грунтах.
• Для постройки такого фундамента требуется относительно небольшое количество строительных материалов.
• Высокая устойчивость к воздействиям грунта — пучению, небольшим подвижкам.
• Некоторые виды свай могут быть созданы прямо на площадке, что позволяет существенно снизить расходы на приобретение, доставку и погружение их в грунт.
• Появляется возможность строительства на участках с высоким уровнем грунтовых вод.
• Высокая скорость строительства.

Имеются и недостатки:

• Перед началом строительства необходимо производить тщательное всестороннее обследование участка на предмет состава грунта, высоты залегания грунтовых вод и т.д.
• Отсутствует возможность создания подвала или цокольного помещения.
• Необходимо качественное утепление пола нижнего этажа, уложенного по грунту.
• Отсутствует возможность строительства многоэтажных зданий.
• Сваи надо качественно гидроизолировать. В особенности это касается деревянных или стальных опор.

Большинство недостатков так или иначе обусловлены свойствами грунта, поэтому в данном случае это не совсем минусы фундамента, а необходимые ограничения в имеющихся условиях.

Сфера применения

Свайно-ленточный фундамент подходит для строительства частных малоэтажных домов.

Крупные многоэтажные постройки, обладающие большим весом, требуют более прочной опоры. Размеры свай для них должны быть увеличены, а несущая способность ленты становится ненужной.

Для тяжелых построек используют схожий вариант — свайно-ростверковый фундамент.

Они имеют почти одинаковое строение, но путать эти два вида нельзя, так как у свайно-ленточного основания нагрузка поровну делится между лентой и сваями, а у свайно-ростверкового несущими элементами являются сваи, а ростверк только распределяет и передает нагрузку.

Рассматриваемый вид основания является оптимальным компромиссным вариантом строительства ленты на проблемных грунтах с дополнительными усиливающими элементами, но без использования сложных и трудоемких работ.

Для каких грунтов используют

Свайно-ленточный фундамент применяется на сложных и проблемных грунтах разных типов:

• Рыхлые.
• Обладающие сложным составом и слоистостью.
• С высоким уровнем грунтовых вод.
• С множественными влагонесущими прослойками.
• Пучинистые.

Кроме того, свайно-ленточный фундамент хорошо себя показывает при строительстве на склонах или складках рельефа, когда вести крупные земляные работы по ряду причин невозможно. В подобных ситуациях решающим фактором становится не состав грунта, а форма рельефа, диктующая свои условия выбора основания.

Виды свайно-ленточных фундаментов

Все виды свайно-ленточных оснований различаются по типу свай, используемых в связке с лентой.

Существуют:

• Винтовые. Металлические заостренные трубы с установленными в нижней части лопастями. Погружаются методом завинчивания в грунт по принципу шурупа. Позволяют действовать вручную в непосредственной близости от соседних построек.
• Буронабивные. Сваи заливаются прямо на площадке. Под заливку подготавливается скважина нужной глубины, в которую опускается арматурный каркас и водонепроницаемая опалубка (полиэтиленовые или асбоцементные трубы). Иногда в роли опалубки используются стенки скважины (если позволяет грунт).
• Погружные. Используются готовые сваи, которые забивают на необходимую глубину с помощью строительного копра. Работа требует определенных условий, поэтому возникают некоторые ограничения по степени близости от соседних строений, возможности подхода на участок спецтехники и т.д.

Кроме того, существуют разные варианты погружения ленты:

• Заглубленный. Этот вариант используется при строительстве достаточно массивных домов. Лента погружается ниже глубины промерзания почвы, что требует больших объемов земляных работ и отсутствия водоносных горизонтов. Такой метод используется редко ввиду нецелесообразности установки дополнительных опор — если условия участка позволяют строить заглубленную ленту, то ее несущей способности вполне хватит для любого строения.
• Мелкозаглубленный. Наиболее распространенный вариант. В среднем, лента погружается на глубину 30 см при открытом цоколе 50 см. Объемы земляных работ невелики, но требуется точный учет уровня грунтовых вод и наличия сезонных изменений.
• Незаглубленный. По сути, это и есть свайно-ростверковый фундамент. Опирать ленту на пучинистый грунт бессмысленно, так как нагрузки в таких условиях имеют максимальное значение. Лента обычно поднимается над нулевой отметкой, что автоматически прекращает ее работу в качестве опорной конструкции, оставляя лишь роль посредника между сваями и домом.

На практике чаще всего используется мелкозаглубленный вариант ленты с буронабивными сваями.

Он имеет массу преимуществ:

• Минимум земляных работ.
• Возможность обойтись без использования строительной техники.
• Все элементы конструкции основания создаются прямо на площадке, что облегчает транспортировку и разгрузку.
• Можно действовать самостоятельно, не привлекая дорогостоящих специалистов.

Конструкция

Конструкция свайно-ленточного фундамента состоит из ряда свай, установленных по центральной оси ленты с определенным шагом. Арматурный каркас свай жестко связан с армпоясом ленты, объединяя эти элементы в единую механическую систему.

Земляные работы включают в себя создание скважин и рытье траншеи, произведенные одновременно или в несколько приемов. Строительство ленты ведется по общим правилам, за исключением наличия дополнительных элементов арматурного каркаса.

Все работы образуют два условных этапа:

• Создание свайной системы.
• Заливка и выдержка ленты.

Совмещать или выполнять оба пункта одновременно удается не всегда, хотя при заливке сразу всех элементов опорной конструкции удается достигать максимальной прочности и монолитности основания.

Глубина заложения

В данном случае глубина заложения имеет двойное значение, поскольку сваи и лента погружаются на разные уровни.

Глубина погружения свай зависит от свойств грунта и определяется уровнем залегания плотных слоев.

Ленту погружают на относительно малую глубину — около 30-40 см, что с учетом толщины слоя засыпки определяет глубину траншеи в 50-70 см.

Цифры приведены условно, это средние значения, которые встречаются чаще всего.

Для производства работ необходимо привлечь грамотных специалистов, которые произведут обследование участка, рассчитают параметры основания и дадут точные значения уровня погружения всех элементов.

Как выбрать шаг между сваями

Определение расстояний между сваями производится на основе сопоставления веса постройки, несущей способности всех элементов (и ленты, и свай), особенностей грунта и прочих факторов. Процесс расчета весьма сложен, производить его самостоятельно не рекомендуется.

Если нет возможности привлечь к расчету специалистов, можно обратиться к онлайн-калькуляторам, которые дадут ответ в течение нескольких секунд. Ответ следует продублировать на нескольких ресурсах для максимальной корректности и точности результата.

На практике наиболее распространенным вариантом является шаг в 2-3 м (буронабивные сваи). Близкие значения выдают как расчеты вручную, так и онлайн-калькуляторы. Увеличение шага свай может вызвать перенос нагрузки на ленту, что, в свою очередь, спровоцирует оседания и деформации бетонного пояса.

Пошаговая инструкция по монтажу МЗЛФ

Схема работ по строительству МЗЛФ:

• Подготовка участка, удаление верхнего слоя грунта, разметка.
• Рытье траншеи.
• Установка свай.
• Укладка песчаной подушки.
• Сборка и монтаж опалубки.
• Сборка армпояса, соединение его со сваями.
• Заливка бетона, выдержка.
• Завершающие процедуры — утепление, гидроизоляция, заливка отмостки и т.д.

Схема приведена для основания с забивными сваями, для других видов делаются соответствующие поправки.

Разметка и забивка свай

Разметка свайного поля производится после подготовки траншеи. Первые точки установки располагаются по углам, остальные размещаются согласно проектных данных равномерно по сторонам периметра. После окончания разметки производится погружение свай на нужную глубину.

Для этого используется спецтехника (строительный копр), которая создает сильную вибрацию. Если в непосредственной близости расположены другие постройки, производить погружение опасно, так как подвижки грунта могут вызвать резкое оседание домов.

Обвязка

Обвязка свай включает в себя несколько операций:

• Подрезка верхушек для появления ровного горизонтального поля. При необходимости некоторые сваи наращиваются.
• По верхним точкам сваи соединяются металлическими балками.
• Балки связываются с арматурным каркасом ленты.

Монтаж опалубки

Сборка опалубки производится как можно ближе к траншее, чтобы не приходилось перемещать тяжелые щиты на большие расстояния. Материалом для опалубки обычно служат обрезные доски 25-40 мм. Чем выше и шире лента, тем толще доски.

Ширина щитов несколько превышает высоту заливки. Сборку необходимо производить максимально плотно, без щелей. Прочность опалубки обеспечивает отсутствие протечек бетона, поэтому на нее надо обращать самое пристальное внимание.

Снаружи опалубку укрепляют вертикальными и наклонными упорами, изнутри положение щитов фиксируется поперечными распорками.

Армирование фундамента

Армирование позволяет увеличить прочность бетонных конструкций на разрыв. Создается арматурный каркас с расчетом, чтобы рабочие (горизонтальные) стержни находились под поверхностью бетона на расстоянии 2-5 см.

Для этого необходимо изготовить пространственную решетку, состоящую из рабочих оребренных стержней толщиной 10-12 мм и гладких вспомогательных прутков, установленных в виде хомутов. Вертикальная арматура нужна только до момента заливки, впоследствии она просто остается в массиве бетона.

Вязка арматуры

Соединение арматурных стержней производится методом вязки. Используется мягкая стальная проволока.

Процесс вязки:

• Проволоку нарезают кусками по 25-30 см.
• Кусок проволоки сгибают пополам и заводят под точку соединения прутков.
• Концы проволоки поднимают вверх, обхватывая перекрестие стержней.
• Специальный крючок заводят в петлю и вращают ее вокруг другого конца. Обычно делают 4-6 оборотов.

Процедура проста, навыки появляются практически сразу даже у людей, никогда ранее не вязавших арматуру. Соединение получается плотным и достаточно прочным.

Заливка бетона

Заливка бетона производится максимально оперативно, за один раз. Перерывы больше суток недопустимы, так как бетон начнет схватываться, делая дальнейшую заливку невозможной.

Придется ждать, пока материал окончательно засохнет, после чего продолжать работы, но соединение не будет таким же прочным, как монолит. Лить бетон надо в разные точки, равномерно распределенные по длине ленты.

Для этого надо заранее предусмотреть пути подхода и изготовить гибкий лоток, позволяющий направлять поток бетона в нужные места.

После заливки материал надо освободить от пузырьков воздуха, для чего применяют строительную вибромашину или сплошное штыкование.

Завершающие этапы работы

Залитую ленту накрывают полиэтиленом, чтобы защитить от дождей или палящих лучей солнца. Для выравнивания влажности и снятия напряжений первые три дня ленту поливают водой каждые 4 часа, а потом 7 дней полив делается трижды в сутки.

Опалубку обычно снимают через 10 дней после заливки, а полное высыхание материала достигается через 28 дней.

Выдержку необходимо производить в строгом соответствии с требованиями технологии. Никаких отступлений или самодеятельности допускать нельзя, поскольку прочность фундамента слишком важна и не допускает вольностей.

Гидроизоляция и утепление

После застывания бетона ленту гидроизолируют и, по необходимости, утепляют.

Гидроизоляцию наносят на все поверхности, для чего применяются различные материалы:

• Горячий гудрон.
• Битумная мастика.
• Рубероид.
• Пропиточные составы.

Производители утверждают, что оптимальный вариант — использование пропиток. Строители придерживаются проверенных методик и предпочитают нанесение битумной мастики.

Утепление фундамента в условиях избытка влаги и пучинистых грунтов — необходимость. Процедура состоит в плотной установке на поверхность ленты теплоизолятора (оптимальный вариант — пеноплекс для фундамента). Как вариант, можно использовать жидкий пенополиуретан.

Он дает полностью герметичный и водоустойчивый слой изолятора. Установку необходимо произвести как снаружи, так и изнутри ленты, что увеличивает расход материала, но делает утепление максимально эффективным.

Полезное видео

Также вы можете ознакомиться с видеоматериалом, где вам расскажут о столбчато-ленточном фундаменте и увидеть пошаговую инструкцию, которая расскажет вам как правильно сделать все процессы своими руками:

Заключение

Использование свайно-ленточного фундамента значительно расширяет возможности традиционной ленты, но повышает требования по аналитике гидрогеологического состояния участка. Для создания проекта следует привлекать профессионалов, самодеятельность в данном случае крайне опасна и вредна.

Технология создания фундамента не имеет значительных отклонений от традиционных методов, необходимо лишь объединить монтаж свай и ленты в единую последовательность. Результат позволит получить надежное основание в условиях обводненных, рыхлых или слабонесущих грунтов.

Источник