Нулевой цикл строительства: виды и последовательность работ
Возведение фундамента, будущей основы и опоры всего здания, является первым и самым важным этапом в процессе строительства, таким образом – нулевой цикл – основа будущей надежности и долговечности строения.
Нулевой цикл составляет до 60% стоимости от всего объема строительных работ.
Прочностные характеристики, устойчивость – все эти показатели закладываются и основываются на грамотно возведенном нулевом цикле.
Надежность возведенного фундамента определяет будущую долговечность здания, его эксплуатационные характеристики, нулевой цикл является первым и самым важным этапом в процессе всего строительства.
Нулевой цикл. Этапы.
Весь процесс устройства нулевого цикла делится на несколько частей, этапов.
1. Устройство будущей строительной площадки. На начальном этапе предполагается подготовка территории под будущие работы на ней, сюда входит прокладка соответствующих коммуникаций, завоз, установка бытовых и складских помещений, кладовок, возведение забора по периметру территории, создание простейшей социально-бытовой инфраструктуры для работников (баня, столовая).
2. Почвоведение. Подробнейшее обследование грунта, проводимое геодезистами – важнейший из этапов нулевого цикла, т.к. если им пренебречь или выполнить некачественно, то можно в будущем получить такие явления как смещения грунта или подтопление грунтовыми водами фундамента и помещений. Рытье котлована не начинают до момента окончания геодезического исследования, так как если будет выявлено близкое залегание грунтовых вод – на объекте понадобятся дополнительные меры по водоотведению, а в случае, если наоборот – грунт слишком сухой – нужны будут дополнительные меры по укреплению стенок котлована.
3. Устройство стоков. Земляные работы являются основным этапом нулевого цикла, по всему периметру объекта обустраивают дренажную систему, равную по глубине залеганию самой нижней плиты фундамента. Главная задача стоков – качественное водоотведение грунтовых вод от плит фундамента.
4. Земляные работы на нулевом цикле. По трудоемкости земляные работы требуют больших трудозатрат и затрат по времени, поэтому на нулевом цикле стараются максимально механизировать этот процесс, прибегая к ручной копке только в исключительных случаях, когда есть риск повреждения каких-либо подземных коммуникаций.
5. Фундамент. Основная задача фундамента – перенос и равномерное распределение веса здания на почву. Конструкцию фундамента определяют, исходя из совокупности всех имеющихся факторов.
Земляные работы
Процесс земляных работ состоит из:
- обустройство котлована, копка траншей под коммуникации, вывоз грунта;
- устройство подсыпки , подушек (гранитный щебень, песок);
- укладка подземных коммуникаций;
- устройство свайного поля и шпунтового ограждения.
В основном, в виду своей трудозатратности , земляные работы производятся механизированным путем и ручная работа допускается только в ограниченных случаях, когда необходимо обойти имеющиеся коммуникации или существуют условия, ограничивающие маневренность спецтехники.
Известно, что трудозатраты на земляные работы могут составлять до 15% от общей стоимости всего проекта, а в процентном соотношении до 20% от всего объема работ по возведению здания.
Зимой проводят земляные работы только в том случае, если требуются работы по осушению болота, в это время грунт на болотах твердый и по нему есть возможность перемещать спецтехнику.
Устройство стоков.
Эта часть земляных работ нулевого цикла связана с действиями по устройству дренажной системы по периметру площадки, на глубине залегания нижней плиты фундамента, основная задача всего этого процесса – отвод близкорасположенных к поверхности грунтовых вод.
Фундамент
Задача фундамента — принять на себя всю нагрузка от здания и равномерно распределить ее на грунт, учитывая характеристики здания, его назначение, проектировщик рассчитывает необходимый фундамент, к тому же, в случае, если в подвальных помещениях организовываются какие-либо комнаты, помещения, то фундамент дополнительно выполняет ограждающую роль.
Качество выполнения фундамента – от расчета до возведения – напрямую влияет на срок службы и эксплуатационные проблемы всего здания. Технологический процесс устройства фундамента должен быть непрерывен, с момента начала рытья траншей, подсыпки , уплотнения и устройства отмостки.
Маячковые сваи. Подготовительные работы
1. Доставка труб на производственную площадку.
2. Подготовка труб к монтажу (монтажные отверстия для зацепки).
Маячковые сваи необходимы для последующей разметки рядов, координат осей и являются ориентиром для проектной глубины.
Дальнейший этап – устройство отверстий в почве, есть возможность не прибегать к бурению, но если грунт 5-го класса и поблизости имеются жилые строения, то без бурения не обойтись.
В полученные отверстия будут установлены шпунты из труб, для этого применяется автомобильный кран и специальный вибропогружатель укомплектованный силовой станцией. В процессе разработки грунта, имея доступ к ограждениям, разрешается начать проведение электросварных работ по свариванию швеллеров с трубами, для придания жесткости всей конструкции.
В том случае, если проектная глубина размещения труб небольшая, можно применить только гусеничный экскаватор с минимум навесного оборудования: выбропогружатель и навесные бурильные приспособления.
Помимо этого, есть еще один способ монтажа шпунтовых свай – с помощью установки вертикально-направленного бурения.
Вертикально-направленная бурильная установка сначала производит бурение, а после, вкручивая, опускает трубу на заданную глубину. Сваи бывают высотой до 18 метров.
В случае монтажа труб небольшого размера, можно обойтись более простым оборудованием – копром бурильно -сваебойного типа – это машина на колесном ходу, может бурить отверстия до 12 метров глубиною и диаметром от 15 до 50 сантиметров и устанавливать сваи соответствующей длины.
Разработка котлована
До начала земельных работ, обязательно нужно составить план производственных работ, что бы знать и учитывать траектории перемещения спецтехники по строительной площадке. Получены все разрешительные документы? Можно приступать к работам!
До начала вывоза лишнего грунта нужно заключить договор с соответствующим полигоном на принятие его, случается, что некоторые полигоны принимают грунт на безоплатной основе, а иногда, даже доплачивают за него!
Песчаное основание. Устройство подушки.
Без качественно проведенной работы по обустройству песчаной подложки (подушки) невозможно представить себе качественный и надежный фундамент. Подушка важнейшая часть всей системы:
- выравнивает основание, равномерно распределяет нагрузку от здания;
- в случае пучения грунта работает как компенсатор;
- препятствует проникновению влаги из грунта.
Схема устройства песчаной подушки
На первом этапе осуществляют планировочные работы на имеющемся дне котлована, укладывают геотекстиль , чтобы предотвратить смешивание почвы с песком, а после производится отсыпка . Равномерно распределенный песок обильно поливают водой, утрамбовывают и дают просохнуть.
Необходимая спецтехника для проведения работ по нулевому циклу.
- Автомобильная техника – самосвалы (вывоз грунта, подвоз материалов).
- Мини каток (трамбование грунта, песка).
- Экскаватор -погрузчик (земляные работы, распределение песка, снятие и выравнивание грунта).
Самосвал 
Экскаватор
Гидроизоляция и бетонная подготовка
Бетонная стяжка нужна для защиты гидроизоляционного слоя, потому что, с течением времени, песок в некоторых местах будет выпирать, так же она необходима для более точной установки арматурных каркасов по всей площади.
Марка необходимого бетона определяется, исходя из проектной документации, и зависит от назначения, веса и прочих характеристик здания.
Гидроизоляционные работы выполняются с применением рулонных материалов.
Источник
2.1. Работы нулевого цикла. Свайные работы.
В состав работ нулевого цикла при застройке жилых микрорайонов и строительстве отдельных зданий входят:
геодезические разбивочные работы;
земляные работы по вертикальной планировке территорий;
устройство постоянных и временных внутриквартальных дорог;
прокладка внутриквартальных подземных коммуникаций водопровода, канализации, газопровода, теплосети с сопутствующим дренажом, водостока, дренажа, телефонной канализации, электрокабелей;
строительство трансформаторных подстанций и центральных тепловых пунктов;
строительство подземной части зданий, включая шпунтовые ограждения, рытье котлованов, обратную засыпку под полы, засыпку с устройством дренажа и гидроизоляцию стен подземной части зданий.
1.4. При выполнении работ нулевого цикла возводятся следующие постоянные сооружения:
а) подземные части зданий основного назначения до отметки ± 0,00;
б) каналы от центральных тепловых пунктов;
в) трубопроводы в грунте с колодцами:
водопровод — от городского магистрального трубопровода или колодца на нем до водомерного узла с устройством последнего;
хозяйственно-фекальная канализация — от места присоединения к стояку на 25-30 см выше пола технического подполья или подвала до городского трубопровода;
газопровод — от газорегуляторной станции (если она расположена внутри квартала) или городского газопровода низкого давления до разводящего трубопровода;
теплосеть — от центральных тепловых пунктов или камер на городских квартальных сетях до разводящего трубопровода в техническом подполье (подвале);
водосток — от водоприемного колодца (включая колодец) до места присоединения к городскому трубопроводу;
дренаж — все внутриквартальные трубопроводы и сооружения до мест присоединения к водостоку;
телефонная канализация — все внутриквартальные трубопроводы с вводами в технические подполья (подвалы);
г) трубопроводы вне грунта в проходных и непроходных каналах независимо от назначения, а также транзитные трубопроводы в технических подпольях (подвалах) зданий;
д) здания центральных тепловых пунктов;
е) трансформаторные подстанции, низковольтные и высоковольтные кабели в пределах территорий кварталов к трансформаторным подстанциям и от них до распределительных щитов в технических подпольях (подвалах);
ж) дороги, тротуары и отмостки.
Свайные работы по улице Романова.
Назначение и виды свай
Назначение свай — устройство фундаментов зданий, опор мостов, эстакад и т.д., укрепление слабых грунтов, защита от воздействия грунтовых вод и обрушения грунта.
Деревянные сваи бывают цельными, ерошенными и клееными. Сращивание по длине деревянных свай обычно осуществляется с установкой в месте стыка заостренного «ерша» и металлического кольца.
Железобетонные и стальные сваи при необходимости наращивают с использованием болтовых или сварных соединений.
Одиночные сваи чаще всего используют в качестве опор для колонн. Кусты свай устраиваются в местах больших сосредоточенных нагрузок (опоры, устои мостов и т.п.). Рядовое расположение свай предпочтительнее при необходимости возведения ленточных фундаментов, свайные поля — фундаментных плит.
Чтобы распределить нагрузки, по верху свай устраивают монолитные или сборно-монолитные железобетонные плиты — ростверки.
Для обоснования целесообразности применения того или иного типа свай производят экономическое сравнение вариантов их использования. Практикой подтверждено, что при наличии слабых грунтов рациональнее изготавливать свайные основания без выемки грунта, например забивать пирамидальные сваи, которые подобно объемному клину упрочняют грунт. В глинистых грунтах сваи большого диаметра обычно устраивают в буронабивном варианте, а при необходимости погружения свай на большую глубину забивают металлические сваи, имеющие в сечении форму трубы, двутавра и т.п.
Технология погружения готовых свай
Забивка — основной способ погружения готовых свай. Для забивки применяют специальные установки — копры, оборудованные механическими, паровоздушными или дизельными молотами. Механические и паровоздушные молоты в массовом строительстве постепенно заменяются гидравлическими и вибрационными дизель-молотами из-за их высокой производительности и простоты эксплуатации.
Выпускавшиеся ранее копры на рельсовом и пневмоходу заменяются копровыми установками на гусеничном ходу из-за их высокой маневренности и проходимости.
Подготовительные работы включают в себя: расчистку и планировку площадки; разбивку положения свай, устройство обносок и путей передвижения копров; доставку и складирование свай, доставку оборудования; оборудование освещения площадки и рабочих мест; пробную забивку, по результатам которой корректируются схемы забивки и проект производства свайных работ.
Кроме специализированных копровых установок для погружения свай используются универсальные машины — экскаваторы, для чего их оборудуют подвешенной мачтой. Благодаря установке направляющей на стандартную крановую стрелу за короткий промежуток времени экскаватор выполняет функции сваебойной машины.
Забиваются деревянные, железобетонные, стальные сваи и шпунтовые ограждения (рис.3)
Рис.3. Погружение готовых свай:
а — с помощью экскаватора, оборудованного навесной мачтой;
д, е, ж — стального шпунта корыто-, зетаобразного и плоского профиля.
Нижний конец деревянных свай заостряют и устанавливают металлические башмаки, защищающие острие сваи от повреждения при погружении, на головную часть сваи надевают бугель — металлическое кольцо, предохраняющее сваю от «размочаливания» при ударах. Для предохранения от гниения деревянные сваи пропитывают антисептиком и располагают ниже уровня грунтовых вод.
Для повышения трещиностойкости железобетонные сваи рекомендуется подвергать предварительному напряжению, а перед погружением — пропитывать составами на основе нефтебитума. Металлические сваи и шпунтовые ограждения, погружаемые забивкой, покрывают антикоррозийной обмазкой.
Забивка свай ведется до получения заданного проектом отказа.
Отказ — глубина погружения сваи от одного удара. Отказ измеряют с точностью до 1 мм. Осадку от одного удара в конце забивки сваи измерить трудно, поэтому отказ определяют как среднее значение при серии ударов, называемых залогом.
При погружении свай дизель-молотами и паровоздушными молотами одиночного действия залог принимается равным 10 ударам, при погружении свай молотами двойного действия и вибропогружателями залог принимают равным числу ударов за 1 мин забивки.
Процесс погружения сваи складывается из следующих операций: подтягивание и подъем сваи с одновременным заведением ее головной части в гнездо наголовника в нижней части молота; установка сваи в направляющих в месте забивки; забивка сваи сначала несколькими легкими ударами с последующим увеличением силы ударов до максимальной. При отклонении положения сваи от вертикали более чем на 1 % сваю выправляют подпорками, стяжками и т.п., или извлекают и забивают вновь; передвижение копровой установки и срезание сваи по заданной отметке. Деревянные сваи срезают пилой, верх железобетонных свай срубают отбойным молотком, арматуру срезают газовой резкой. Обнажившуюся арматуру затем сваривают с арматурой ростверка.
Существуют следующие основные схемы забивки свай (рис.4): рядовая, секционная и две спиральных (от краев к середине в обычных условиях, от середины к краям при плотном грунте).
Рис.4. Схемы проходок при погружении свай:
в, г — спиральные.
Недостатком забивных свай является динамическое воздействие на людей и здания, поэтому были разработаны безударные способы погружения готовых свай (рис.5).
Рис.5. Схемы безударных способов погружения свай:
е — подмыв; ж — электроосмос.
Вибрационным способом обычно погружают полые сваи и стальной шпунт, поскольку такие конструкции свай при погружении встречают меньшее сопротивление грунта. В зависимости от массы свай используют низкочастотные (400 колебаний в минуту) или высокочастотные погружатели (1500 колебаний в минуту).
Последние применяются при погружении свай небольшой массы. Вибрационный способ наиболее эффективен при несвязных водонасыщенных грунтах.
Виброударный способ погружения свай — универсальный. Вибромолот совершает удары по наголовнику сваи, когда зазор между ударником вибровозбудителя и сваей меньше амплитуды колебаний возбудителя.
Способ вдавливания коротких свай (до 6 м) более безопасен для окружающих сооружений, чем вибрационный и виброударный способы. Однако в плотных грунтах перед вдавливанием необходимо бурить лидирующие скважины небольшого диаметра.
При вибровдавливании свая погружается от комбинированных воздействий вибрации и статической нагрузки. Этот способ более эффективен, чем простое вдавливание.
Винтовые сваи изготавливают стальными или комбинированными: нижняя винтовая часть — стальная; верхняя — железобетонная. Такие сваи применяются в качестве фундаментов и анкеров при строительстве мачт, линий электропередачи, радиосвязи и т.п.
С подмывом под давление воды не менее 0,5 МПа могут погружаться сваи-стойки, если нет опасности осадки близлежащих сооружений. Расположение подмывных трубок бывает центральным или боковым.
Центральное расположение более предпочтительно, поскольку при боковом расположении подмывные трубки часто повреждаются и заполняются грунтом. В связи с размывом грунта под пятой сваи за 1. 1,5 м до проектной отметки подмыв прекращают, дальше сваю погружают без подмыва.
Электроосмос используют при погружении свай в плотные глинистые грунты. После кратковременного воздействия постоянного тока у стенок погружаемой сваи-катода собирается грунтовая вода, понижаются силы трения между сваей и грунтом.
Источник