Ответы на вопросы по архитектуре и строительству (Вариант 8)

Технология устройства свайных фундаментов. Сооружение свайных фундаментов не только дает возможность обеспечить устойчивость строения на слабых грунтах. Если сравнивать технологию устройства столбчатого фундамента, которая требует рытье ям с откосами, устраивать опалубку, потом засыпать пазухи, то технология буронабивного свайного фундамента более технологична. Он в общем виде предполагает бурение скважины расчётного диаметра, установка в нее арматуры и заливку в созданную скважину бетона. Большой плюс этого варианта заключается в том, что бурение скважины может выполняться ручным строительным буром. Технология устройства такого типа основания предполагает значительную экономию на подготовке траншеи и расходных материалах. Технологический процесс возведения свайного фундамента состоит в следующем — планировка площадки; — разметка расположения свай; — погружение свай; — срезание свай; — устройство ростверка или проектного фундамента. Технология свайных фундаментов (рис. 1) применяется при строительстве многоэтажных зданий в городах. В коттеджном и загородном строительстве подобный тип фундамента используется довольно редко. Тем не менее, на тех участках, где невозможно возведение традиционного ленточного фундамента из – за высокой подвижности грунта, целесообразно использовать свайный тип. Монтаж и установка начинается с изучения правил выполнения предварительных замеров, расчетов и составления чертежа.

1 этап – подготовительный

Подготовка включает в себя: — изучение несущей способности грунта; — расчет свайного фундамента; — составление чертежа; — инструмент; — сваи для фундамента. Несущая способность сваи рассчитывается по формуле Р = 0,7• Rn • F + 0,8 • U • K • L, (1) где Р – показывает какую нагрузку способны выдержать свая; 0,7 – коэффициент показывает на сколько однороден грунт; Rn — показывает прочность грунта под сваей после ее забивки; F – показывает какой площадью свая опирается на грунт; 0,8 — коэффициент повязывающий сложность условий, в которых проводятся работы; U – периметр использования сваи; K – давление оказываемое грунтом на боковую поверхность сваи; L – высота грунта соприкасающегося с боковой поверхностью сваи. Второй метод несколько проще. — выполняется расчет одиночной сваи в составе фундамента: N = Fdg, (2) где N – усилие возникающее в свае под воздействием нагрузок; Fd – расчетная несущая способность грунта; g – коэффициент надежности. Определяется количество свай в свайном поле: n = РN, (3) где P – нагрузка на фундамент. Наличие схемы, эскиза или чертежа (рис. 2) свайного фундамента позволит избежать ошибок в процессе установки. При составлении чертежа во внимание принимаются факторы: — характеристики грунта; — вес дома с учетом будущей мебели, сантехники, оборудования и т.п.; — расчетное число необходимых свай и их характеристики. Рисунок 2 – Чертеж содержит точное указание места размещения свай Выбирая место монтажа свай, руководствуются следующими требованиями: — обязательный монтаж свай по углам и в месте пересечения свай. А также под тяжелыми конструктивными элементами дома; — шаг монтажа 2-3 м.п.; — ширина сваи 400-500 мм. Определяется весом будущего строения и числом свай; — обязательный монтаж свай под несущими стенами (внешними и внутренними); — обязательно углубление свай ниже уровня промерзания грунта. Силу давления мерзлого грунта оценивают в 6-10 тонн на 1 м.кв. Если здание тяжелое, его вес способен компенсировать давление сил морозного пучения, легкие здания с этой задачей не справляются, поэтому следует принять меры для их нивелирования. В частности, выбрать трапециевидные сваи с широким основанием. Для установки свайного фундамента понадобится: — работы по обустройству армированного каркаса: арматура, болгарка или пила по металлу, проволока для связки или сварочный аппарат; — работы по разметке территории: обноска или арматура, веревка, уровень, рулетка; — работы по монтажу: бур с удлинителем, лопата, гидроизоляционный материал (рубероид, картон, скорлупа ппу), ведро, бетономешалка, скотч, тачка для вывоза вынутой почвы; — работы по созданию ростверка: доски или фанера (для формирования опалубки), бетон, ножовка по дереву, метизы, дрель, правило. Определить точные параметры буронабивных свай (заливаются на месте строительства) помогут следующие данные: — нормативный вес строительных материалов, применяемых для строительства будущего дома: — зависимость характеристик свай от ее диаметра и площади опоры; — дополнительные нагрузки на фундамент: – эксплуатационная нагрузка. Принимается за 100 кг. на 1 м.кв. каждого перекрытия; – снеговая нагрузка (указана на карте); — глубина промерзания почвы (указана на карте): — поправочный коэффициент = 1,2. Ещё называют коэффициентом надежности. Обеспечивает увеличение числа свай. Призван скомпенсировать неточность расчетов, и предоставить возможность постройки второго этажа или мансарды.

2 этап – разметка

Для разметки свайного фундамента удобно использовать обноску. Это такое приспособление, которое состоит из двух поясов. Первый пояс используется для определения высоты сваи (нулевой уровень). Второй пояс предназначен для обозначения места заливки ростверка. Конфигурация обноски на схеме. Обноску чаще заменяют кусками арматуры, на которые привязывают бечевку. Сначала выполняется разметка внешней части наружной несущей стены. Затем внутренней. Если используются железобетонные сваи, то выполняется их забивка. Для этого нужно: — погрузить в грунт с помощью молота сваебойной установки; — поднять сваю; — установить ее точно над местом установки; — при необходимости нарастить сваю.

3 этап — бурение

В индивидуальном строительстве для бурения скважин под узкие сваи (для легких строений) применяется садовый бур. Для более крупных свай используется ямобур (электрический или механический). Ямобур позволяет пробурить скважину до 1000 мм. в диаметре и до 4 м.п. глубиной. Аренда ямобура обойдется от 12 тыс. руб. в день. Выполняя бурение главное обеспечить достаточную глубину скважины, а именно: — пробурить ниже уровня промерзания грунта на 500-700 мм; — добраться до грунта с хорошей несущей способностью. Диаметр скважины должен быть больше расчетного диаметра сваи, поскольку необходимо свободное пространство для выполнения работ по ее изоляции и армированию. В дальнейшем свободное пространство будет заполнено почвой.

4 этап – усиление дна

Усилить несущие способности дна скважины под сваи призвана песчаная или песчано-щебневая подушка. Для этого песок помещается на дно скважины. Толщина слоя 150-300 мм.

5 этап – монтаж каркаса

Каркас свайного фундамента обеспечит форму и соответствие геометрических параметров сваи расчетным, а также исключит впитывание бетона в почву и уменьшит его потери. Для формирования оболочки (каркаса) можно использовать: рубероид. Желательно скрутить в два слоядлина равна глубине погружения плюс высота надземной части. Чтобы рубероид держал форму его можно обмотать скотчем. На нижнюю часть скрутки одевается плотный пакет, или ее заматывают плотной пленкой. Это поможет предотвратить впитывание воды из бетонного раствора в почву и минимизировать воздействие на сваю грунтовых вод. Полимерный картон. Заводская опалубка из картонного полимера позволяет упростить работу и получить надежный и прочный каркас. Недостатки: — свайные фундаменты плохи в горизонтально-подвижных грунтах (к ним относятся набухающие, просадочные грунты, характерность грунта можно определить толко лабораторными исследованиями, для чего понадобится производить детальное геологическое исследование) из-за недостаточной устойчивости к опрокидыванию — в этом случае требуется устройство жесткого железобетонного ростверка; — при устройстве свайных фундаментов возникают сложности с устройством цоколя. Необходимо заполнять пространство между сваями (выполнить забирку) аналогично как в конструкции столбчатого фундамента. А это дополнительные затраты сил и средств.

6 этап – армирование

Армирование свай регламентируется положениями СНиП 2.02.03-85. Для армирования используется гладкий прут (если на дне скважины прочный грунт) или рифленый (если дно слабое, а опирание будет выполняться в основном на боковые стенки скважины). Нижние края прута заворачиваются, для усиления. Армировочный каркас формируется таким образом, чтобы металл не прикасался к поверхности почвы. Для армирования сваи достаточно использовать 3-4 стержня диаметром 10-15 мм. Между собой арматура связывается. Арматура выступает за верхний край свай на 150-200 мм. для устройства ростверка. Допускается выступ арматуры в 40-50 мм при формировании нижней обвязки на сваях. Готовый каркас помещается в подготовленную трубу из рубероида или другого материала.

7 этап — бетонирование

Бетон заливается в сформированную сваю частями. Сначала формируется пятка – нижняя часть сваи, которая опирается на подушку из песка. Подача бетона рассчитывается таким образом, чтобы толщина каждого слоя была примерно одинаковой и составляла 400-600 мм. После каждого слоя залитый бетон нужно проткнуть арматурой для того, чтобы извлечь воздух из бетонной массы. Использование вибратора позволяет уплотнить слои раствора.

8 этап – проверка высоты

После того, как залит бетон выполняется проверка высоты сваи (должна быть одинаковая). Для проверки используется гидроуровень или бечевка. Если высота свай разная, ее выравнивают путем подливания бетона. После этого верхняя часть сформированной сваи закрывается ветошью, которую следует периодически поливать водой для более равномерного застывания бетона. Дальнейшие работы можно проводить через 3-5 суток в зависимости от температуры воздуха. За это время бетон наберет достаточную для продолжения работы прочность.

9 этап – обвязка свайного фундамента

Обвязка связывает все сваи в единую конструкцию. Существует два вида обвязки: ростверк и ростверковая плита. В свою очередь можно выделить два вида ростверка: — низкий, располагается возле почвы; — высокий, располагается на заданном расстоянии от уровня земли. Примечание. Наличие зазора между ростверком и почвой позволит исключить подвижки ростверка от пучения грунта. Параметры ростверка зависят от ширины стен. Как правило, его высота составляет 300-300 мм., а ширина – 400 мм. (ширина стены плюс 50-70 мм). Обвязка выполняется с применением разных материалов: — брус. Обвязка свайного фундамента брусом используется при строительстве легких зданий (небольшие дома, хозяйственные постройки) или зданий временного назначения. Применяется брус с сечением 120-150 мм. Крепление к сваям выполняется путем использования проволоки. Применение бруса требует наличия качественной гидроизоляции сваи и обязательно обработки бруса антисептиком; — железный двутавр или швеллер. Крепление швеллера к свае выполняется закладными шпильками или выпуском арматуры. К этим закладным швеллер приваривается. При использовании металлических свай швеллер приваривается непосредственно к ним. Металл также обрабатывается антикоррозийным составом для продления срока его службы. Ответ на 2 вопрос Поточный метод возведения зданий Поточным методом называют такой метод организации строительства, который обеспечивает планомерный, ритмичный выпуск готовой строительной продукции (законченных зданий, сооружений, видов работ и т. п.) на основе непрерывной и равномерной работы трудовых коллективов (бригад, потоков) неизменного состава, снабженных своевременной и комплектной поставкой всех необходимых материально-технических ресурсов. Рисунок 2 – График строительства поточным методом В случае выполнения строительно-монтажных работ поточным методом (рис. 1.1, в) комплексный процесс разделяют на n составляющих процессов (в нашем случае на 5), для каждого из которых назначают одинаковую продолжительность и совмещают их ритмичное выполнение по времени на различных сетях, обеспечивая тем самым последовательное осуществление однородных процессов и параллельное выполнение разнородных. Если взять один отрезок времени, отвечающий производству работ на 1-й сети и соответствующий 5-й захватке, то можно убедиться, что на 1-й сети в этот отрезок времени осуществляется обратная засыпка траншеи, на 2-й — гидравлическое испытание, на 3-й — укладка трубопроводов по заданному направлению и уклону с заделкой стыков, на 4-й — устройство искусственного основания под трубопроводы и на 5-й — отрывка траншеи. Однако каждый в отдельности процесс на разных сетях выполняется последовательно. Строительство m сетей поточным методом требует меньше времени (Т < Tцm) по сравнению с последовательным, а интенсивность потребления материально-технических ресурсов меньше по сравнению с параллельным nr < mr. Особенностью поточного метода производства работ является разделение этапов строительства, строительных работ и их комплексов на более мелкие составляющие. Специализация бригад при поточном методе строительства позволяет максимально механизировать труд, обеспечить лучшую организацию, иметь более высокую производительность труда. Сокращение сроков достигается и за счет последовательного выполнения однородных работ при параллельном выполнении разнородных. Для поточного метода характерны следующие черты: — расчленение работы на составляющие процессы в соответствии со специальностью и квалификацией исполнителей; — расчленение фронта работ на отдельные участки для создания наиболее благоприятных условий работ отдельным исполнителям; — определить производственный режим и продолжительность выполнения одного цикла; — установить очередность выполнения работ так, чтобы максимально совместить выполнение разноименных процессов во времени и пространстве и последовательного выполнения одноименных процессов; — рассчитать параметры потока с учетом обеспечения его стабильности, интенсивности и равномерности. Последовательность перехода бригад с одного здания на другое с учетом производственного режима. Поточный метод обеспечивает равномерность потребления ресурсов и ритмичность выпуска готовой продукции (в данном примере -домов). Поточная организация создает, в свою очередь, благоприятные условия для работы организаций-смежников: подрядных организаций, заводов-поставщиков, транспорта, снабженческих органов. Поточный метод, применяющийся при строительстве группы объектов, является эффективным сочетанием последовательного и параллельного методов. При этом устраняются недостатки каждого из них и сохраняются преимущества. Использование поточных методов является естественной организационной формой выполнения строительных процессов силами постоянно действующих строительных организаций со стабильными составами трудовых ресурсов. Современные строительные организации в основном имеют постоянные составы, имеют тенденцию к усилению специализации по видам строительства (полносборное строительство, монолитное домостроение, строительство кирпичных жилых домов), перед ними стоят важнейшие задачи ускорения темпов строительства и все это делает применение поточных методов в организации строительства необходимым. При строительстве зданий поточным методом технологический процесс, связанный с возведением каждого из них, подразделяют на составляющие однородные и разнородны процессы. При осуществлении строительства группы зданий или сооружений поточным методом каждый из объектов группы подразделяется на захватки примерно одинаковой трудоемкости, по возможности максимально совмещают выполнение работ во времени на различных захватках, что значительно сокращает продолжительность строительства, позволяет планомерно выпускать законченную строительную продукцию. Захватка – часть объекта, конструктивный элемент, на котором заняты исполнители частного или специализированного потока. Минимальный размер захватки – сменная производительность бригады. Например. При поточном методе по сооружению каждого из домов делят на n процессов. На комплексе из N домов однородные процессы выполняют последовательно друг за другом, а разнородные — параллельно. Продолжительность строительства N зданий, расчлененных на п процессов, будет больше, чем при параллельном, но меньше, чем при последовательном методе. Интенсивность потребления ресурсов здесь также будет больше, чем при последовательном методе, но меньше, чем при параллельном.