Как обустраивается опалубка ростверка
Нулевой цикл (земляные работы) можно значительно сократить, если начать делать опалубку ростверка после заливки бетона внутрь свай. Чтобы сделать это быстро и без потери качества, на колышках натягивается два шнура без среднего. Следующие операции:
- Из подручных материалов (доска, толстая фанера, ДСП, OSB) делаются щиты-палубы и защищаются слоем гидроизоляции, например, полиэтиленом или брезентом. Это нужно для возможного многоразового использования опалубки;
- Монтируется опалубка так: сначала в щитах проделываются отверстия под опоры, щиты надеваются на сваи и крепятся Н-образными поперечинами на расстоянии 0,5-0,7 м;
- Боковую опалубку монтируют следующим образом: деревянные щиты устанавливаются по уровню натянутых шнуров и крепятся к нижнему щиту на гвозди или саморезы.
Чтобы не усложнять конструкцию опалубки изготовление деревянного нижнего щита, его можно заменить на песчаную подушку слоем до 40 см (в зависимости от характеристик грунта). Подушка увлажняется и трамбуется. Также нижний щит опалубки можно сделать из экструдированного пенополистирола, хотя выйдет это немного дороже;
Опалубка ростверка фундамента ТИСЭ
Если делается песчаная подушка, то песок необходимо закрыть гидроизоляционным материалом (полиэтилен, брезент, рубероид), чтобы раствор не протекал на грунт. Гидроизолятор нужно будет вынуть из-под ростверка, как только бетон наберет расчетную прочность. Проще всего это сделать лопатами. Если оставить гидроизолятор внутри, то возможное пучение грунта может оторвать ростверк от свайных опор, силам пучения не поддаются из-за того, что площадь контакта с грунтом слишком мала.
Экструдированный пенополистирол – это неизвлекаемая опалубка, марку можно выбрать самой низкой плотности, например, ПСБ. Даже если почва будет вспучиваться, то силу пучения деформируют такой утеплитель, но не сомнут ростверк. А после спадания повышенной влажности грунта пучение нивелируется, и пенополистирол восстановится. Этот процесс может происходить сколько угодно много раз.
Обустройство опалубки по технологии ТИСЭ
По ростверку, обустроенному на столбчато-свайном основании, нельзя равномерно распределить локальные нагрузки от несущих стен, перегородок, тяжелого оборудования или мебели, сконцентрированной в одном месте. Таокй ростверк не должен контактировать с грунтом, чтобы при пучении его отделило от свай. Поэтому армирование ростверка обязательно, и усиливать армокаркас в местах соединений со стенами анкерными или другими соединениями тоже обязательно. Для этого:
- Вертикальные арматурные стержни сгибают под углом 90, при этом распределяются прутья между уровнями нижнего и верхнего поясов;
- Опалубка ростверка внутри также усиливается армирующим поясом, состоящим из продольных рифленых прутьев Ø 8-12 мм, и вертикальных поперечных прутьев Ø 6-8 мм. Арматуру можно заменить на металлические хомуты;
- Снаружи углы армокаркаса крепятся к ростверку металлическими хомутами или пластинами;
- Нижняя палуба опалубки должна быть защищена от проникновения влаги.
Столбчато-ленточный фундамент ТИСЭ
Особенности технологии
Аббревиатура ТИСЭ расшифровывается как «технология индивидуального строительства и экология». Данная строительная методика была разработана и запатентована инженером Р.Н. Яковлевым, который, кроме самой технологии, создал также и специальный рабочий инструментарий – ручной бур с ножом особой формы.
Сваи-столбы
Данная методика является по своей сути гибридной, вобравшей в себя плюсы столбчатых и свайных технологий. Чисто технически она относится к буронабивным, так как возведение фундамента ТИСЭ производится при помощи заливки бетона в заранее пробуренную скважину.
Отличительной особенностью сваи ТИСЭ является то, что она имеет своеобразную конструкцию с расширением в её нижней части. Подобного расширения не имеют другие сваи, предназначенные как для забивки, закрутки, так отливаемые по буронабивной методике. Данное расширение-подошва играет роль опорного основания и сближает сваю Яковлева с опорой столбчатого фундамента. Оно увеличивает площадь опоры каждого столба, уменьшая тем самым показатели удельного давления постройки на грунт.
Устройство фундамента ТИСЭ
Из-за того, что устройство опор производится исключительно с помощью мускульной силы человека, они обладают ограниченной несущей способностью. На нём не рекомендуется устанавливать чересчур массивные постройки – кирпичные дома или здания из монолитного железобетона.
Отлично подходит фундамент ТИСЭ для каркасного дома, также на нём можно установить гараж, баню или иное не слишком массивное строение. Помимо распределения давления веса здания на грунт, подошва сваи играет также роль своеобразного якоря.
Область применения
Строительство фундамента ТИСЭ
Данные преимущества свайного фундамента ТИСЭ и определяют область его использования. Это слабые болотистые почвы, а также глинистые, суглинистые и супесчаные грунты с высоким уровнем насыщения влагой. Именно такие почвы наиболее подвержены зимнему вспучиванию.
Обычно при строительстве домов на водонасыщенных грунтах для борьбы с эффектом вспучивания применяются различные дорогостоящие технологии.
- Устройство эффективной дренажной системы. Дренаж предназначается для отвода грунтовых вод от основания здания. Работы связаны с проведением обширных земельных работ, выемкой грунта, укладкой отводных труб, заполнением траншей крупнофракционным материалом и т.д. Минус устройства дренажа – большие затраты времени и сил, а также высокие финансовые расходы.
- Использование в качестве несущей опоры для дома монолитной плиты. Мелкозаглублённый фундамент-плита заливается поверх песчано-гравийной подушки, смягчающей давление мёрзлого грунта. Отсутствие жёсткой сцепки основания с почвой дают ему возможность «плавать» – подниматься и опускаться вместе с грунтом, избегая деформаций и разрушения. Недостатки фундамента-плиты: он предназначается для небольших строений с малой массой. Если же необходимо возведение габаритных построек, например, двухэтажного жилого дома, то расходы на заливку плиты основания возрастают в геометрической прогрессии.
- Применение свай в качестве несущих опор. В данном случае свайная технология является наиболее предпочтительной. Сваи заглубляются ниже уровня промерзания почвы, что уменьшает силы пучения, воздействующие на основание здания. Заглублённые сваи позволяют оптимизировать процесс строительства на сложных грунтах, ускоряя и удешевляя работу благодаря отсутствию дорогостоящих землеройных работ. Но данная технология также имеет свои недостатки: в отдельных случаях сваи могут выталкиваться промёрзшим грунтом. Происходит это от того, что, замерзая, расширившийся грунт схватывает верхнюю часть сваи и увлекает её за собой вверх.
Технология ТИСЭ позволяет избежать возможного выдавливания сваи. Расположенное внизу расширение упирается в лежащие выше слои почвы, и мёрзлый грунт, поднимаясь вверх, просто скользит по поверхности сваи. Основное условие: ТИСЭ фундамент должен быть заглублён ниже уровня промерзания почвы, иначе опора будет попросту выдавлена снизу.
Фундамент ТИСЭ под дом
Данный показатель может иметь разные значения для каждого региона. Узнать уровень промерзания для определённого города можно из сводных таблиц СНиП.
Преимущества и недостатки ТИСЭ
Фундамент ТИСЭ позволяет экономить денежные средства и трудозатраты, так как метод предполагает сокращение объема грунтовых и бетонных работ, строительного материала, а также позволяет обойтись без привлечения рабочей силы.
Например, используя размеры фундамента дома 5×10 м, можно произвести расчет расхода стройматериалов. Для традиционного ленточного фундамента 0.70×0.40×30 м потребуется бетона объемом 8.40 м3, а для ТИСЭ своими руками всего 2.00 м3, из расчета, что нужно 20 свай 1.20×0.60 м.
Помимо экономической выгоды, отзывы застройщиков также помогают выделить следующие плюсы технологии:
- отсутствие необходимости в применении дорогостоящей техники для строительства под ключ, благодаря технологии ТИСЭ 2 и ТИСЭ 3 (за исключением бура);
- автономность работ; строительство осуществляется без подключения к электросети, поэтому может проводиться даже в полевых условиях;
- снижение затрачиваемого времени на работы;
- фундамент ТИСЭ доступен даже тем, у кого нет опыта строительства дома;
- возможность развести коммуникации даже в уже построенном доме;
- Яковлев разработал универсальный метод, пригодный для всех типов грунтов (пучинистых, с близким расположением грунтовых вод, в сейсмологических районах).
Демонстрируя очевидные плюсы, технология ТИСЭ имеет и недостатки. Отзывы индивидуальных застройщиков выявляют такие минусы:
Наземная и подземная часть фундамента ТИСЭ
- невозможность работать на болотистых грунтах, где столбчатый фундамент может попросту утонуть или сломаться;
- сложность бурения на каменистых грунтах, что увеличивает трудозатраты на начальных этапах строительства;
- некоторые называют такие минусы, как уменьшение площади подвала из-за невозможности его обустроить под всем домом;
- фундамент по технологии ТИСЭ требует отмостки большой ширины.
Несмотря на минусы, метод, который предложил конструктор Яковлев, остается самым экологически безопасным и удобным для частного строительства дома под ключ.
Расчет фундамента
Расчет фундамента дает застройщику понятие о том, сколько опор ему понадобится, с каким шагом они будут размещаться и на какую глубину уходить в землю. Перед началом определения этих показателей необходимо выявить, какова несущая способность грунта в соотношении с габаритами будущего дома. Для этого необходимо сделать расчет:
- веса здания;
- его эксплуатационной нагрузки;
- нагрузки снежного слоя;
- несущей способности сваи.
Чтобы произвести расчет веса дома, необходимо прибавить массу фундамента, стен, перекрытий и крыши. Вес фундамента определяется путем приблизительного определения веса потраченных на него стройматериалов, исходя из объема свай.
Расчет веса стен определяется нагрузкой стройматериала. При использовании опалубки ТИСЭ 2 необходимо прибавить 270 кг к общему весу, при использовании опалубки ТИСЭ 3 – 400 кг.
Готовый фундамент ТИСЭ
Перекрытия дают разную нагрузку, в зависимости от типа: деревянное – до 100-150 кг с утеплителем; железобетонное – 500 кг, бетонные плиты с пустотами – 350 кг. На 1 м2 крыши приходится вес в 50 кг для шиферной кровли, в 89 кг – керамической черепицы и 30 кг – листовой стали.
Чтобы произвести расчет эксплуатационной нагрузки, которую получает фундамент ТИСЭ, необходимо определить приблизительный вес всей бытовой техники, количества проживающих человек, коммуникаций и т.д.
Для односкатных и двухскатных крыш с уклоном 25˚ коэффициент нагрузки равен – 1, при наклоне 26-60˚ — 1.25. Сложив все показатели вместе, и умножив число на коэффициент 1.3, получаем расчет общего веса дома.
Расчет несущей способности сваи определяется в зависимости от типа грунта, величины его сопротивляемости на 1 м2, а также диаметра опоры, который застройщик планирует использовать, обустраивая фундамент по технологии ТИСЭ под ключ.
Например, на суглинке показатель сопротивления грунта составляет 3 кг/м2. Для сваи диаметром 250 показатель несущей способности будет составлять 1.5 т, для 500 мм – 5.88 т, а для 600 мм – 8.40 т. Наилучшие показатели демонстрируют сваи средней толщины 500 мм на всех типах грунта.
Чтобы сделать расчет глубины бурения, необходимо определить уровень промерзания грунта и прибавить к числу еще 20 см. Чтобы обустроить фундамент ТИСЭ, на завершающем этапе производится расчет шага установки столбов таким способом. Например, есть дом 5×10м, грунт массива – суглинка, вес дома 350 тонн, размеры периметра дома – 30 м.
Несущая способность глины – 6 кг/ см2. Если расширение выбранного основания 600 мм, то один столб может выдержать 17 тонн. Делим 350 т на 17 тонн и получаем 20 свай. Периметр дома 30 м, значит шаг установки опор, равен полутора метрам.
Свайные опоры ТИСЭ
Минус классических свай — при сильном пучении выталкиваются почвой. Во избежание такой ситуации, под опорой стали выполнять армированную бетонную подошву. Но траты на строительство параллельно растут, требуется большой объем земляных работ.
Выход — сваи ТИСЭ. Их конструкция у основы предполагает куполообразное утолщение. Котлован не требуется. Формирование расширения выполняется ножом. Его крепление производится к фирменному типу бура, создавая в полости земли расширенный купол. Технологический процесс введения свайной опоры в землю ничем не отличается.
Конструкция сваи ТИСЭ
Практика создания небольших расширений под сваю была. Выполняли круговые движения лезвием на длинном шесте. Делали микровзрывы. Новаторская идея — конструкция бура с открывающимся лезвием, поддающимся регулировке. Сделать расширение стало легче.
Положительные, отрицательные стороны
Свайная опора ТИСЭ имеет свои положительные и отрицательные качества.
Плюсы:
- высокий уровень сопротивляемости силам пучения;
- не требуется строительная спецтехника;
- фундаментная нагрузка распределяется на большую площадь, уменьшая риск появления неравномерных усадок;
- низкая себестоимость изделия при хороших эксплуатационных и технических характеристиках;
- проектируется для капитальных строений разного уровня сложности. Разрешено использовать для зданий в три этажа;
- небольшой объем выполнения земляных работ.
Если в проектной документации предполагается сооружение свайного цоколя, есть смысл применить опоры ТИСЭ. Объем работ увеличится незначительно. Но надежность основания дома повысится в разы. Если учесть, что сложно определить почву под каждый элементом сваи, предугадать пучение окажется сложно. Повышение надежности будет кстати.
Минусы:
- «пятка» свайного элемента не поддается качественному армированию. Даже после опускания арматурного каркаса до упора, расширение не станет армированным. Появляется риск разрушения имеющего утолщения;
- невозможность обустройства подвального этажа;
- сложности с буром. Отличие конструкции: емкость с составным днищем. Пластины, формирующие дно, соединены с 4 лезвиями под углом. При вращении буровой установки наблюдается разрыхление почвы. Дно конструкции не сплошное. Земля попадает в корпус. Придется ее самостоятельно удалять.
Конструкция бура для сваи Технология обращения с буровой установкой:
- произвели несколько оборотов бура вокруг своей оси;
- вынули бур;
- удалили накопившуюся землю;
- снова ввели бур в почву и по аналогии.
Технология работы с буром Масса буровой установки небольшая — 7-8 кг. Но нужно учесть еще несколько килограмм почвы. Работы выполняются часто. Физически придется постараться. Утомительно будет однозначно.
Изготовление ленточного контура
Осуществляя заливку ростверка, помните, что это должна быть прочная конструкция из бетона, надежно армированная по периметру
Обратите внимание на качество смеси, надежность соединений арматуры. Очередность мероприятий:
- установите и выставьте по уровню деревянные щиты;
- оббейте внутреннюю поверхность полиэтиленовой пленкой;
- установите арматурные каркасы, соединив их проволокой в жесткий контур;
- зафиксируйте неподвижность опалубки с помощью стальных шпилек и поперечно расположенных брусков;
- заполните подготовленный контур бетонным раствором, удалите из массива воздух;
- обеспечьте твердение бетонной смеси на протяжении 4 недель.
Фундамент ТИСЭ: порядок работ
В самой методике ТИСЭ есть некоторые рекомендации:
- Сваи заглублять примерно на 20 см ниже уровня промерзания для региона.
- Для армирования сваи используют четыре прута ребристой арматуры диаметром 10-12 мм. Располагать прутья нужно не ближе, чем 4 см от края.
- Если уклон участка больше 10%, выпуск арматуры необходимо связать с ростверком.
- Ростверк использовать или высокий — приподнятый на 150 мм над грунтом, или делать свайно-ленточный фундамент с мелкозаглубленной лентой. Второй вариант используют для тяжелых зданий, передать вес которых посредством свай невозможно, тогда делают ленту, которая увеличивает площадь передачи.
Схема армирования свайно-ростверкового фундамента с железобетонным ростверком (свайно-ленточного)
- Не стоит делать на дне скважины песчаную подсыпку: она не будет иметь нормальной плотности и работать не будет.
- Чтобы опора была надежной, применяйте вибраторы для бетона. Ручное вибрирование при помощи стержня арматуры неэффективно. Если в хозяйстве такого устройства нет, возьмите в аренду на время заливки фундамента: прочность повышается значительно.
- Опалубку для сваи делаете из толя, рубероида или пергамина, свернутого в трубку. Лучше чтобы она имела несколько слоев (2-3). Их скреплять ничем не нужно: скрутили чуть меньше, чем диаметр, вставили. Высота этой опалубки — на 15 см выше уровня грунта независимо от того есть уклон на участке или нет. Этот торчащий кусок желательно присыпать песком или грунтом, и уплотнить его вокруг. Это не даст развалить толь при заливке бетона.
Фундамента ТИСЭ — подвид свайно-ростверкового фундамента. И технолоигя его изготовления ничем не отличается. Вся разница в процессе бурения. Других нет. Порядок работ и технология изготовления свайно-росветкового фундамента описаны тут. А в этой статье лучше дадим несколько практических советов.
Сложности при бурении
Если грунт сильно сыпучий — мелкий песок — стенки скважины могут осыпаться. Чтобы этого не произошло, налейте воды. Песок уплотнится и будет держать форму. Вода поможет и в том случае, если грунт очень сухой и плотный. Пробурив несколько десятков сантиметров, залейте в скважину воду. Она размягчит грунт, его можно будет порубить лопатой или другим приспособлением, а потом вынуть при помощи бура.
Пробурить скважины под фундамент ТИСЭ своими руками нелегко, но возможно даже в одиночку
Сложности создают мощные корни деревьев и кустов. Их нужно порубить. Для этого топорище приваривают (прикрепляют) к рукоятке. Резко опуская его в лунку, измельчают корни.
Как формировать расширение
После достижения проектной глубины скважины к буру прикрепляют плуг. Он может фиксироваться в двух положениях: для формирования пятки в 50 или 60 см. Плуг привязывается к веревке.
Это плуг, за счет которого формируется куполообразное расширение
Опускаете бур вниз, веревка натянута, плуг прижат. Веревку отпустили, он под собственным весом опускается вниз. Начинаете вращать (идет тяжело — режущая поверхность большая), лезвие разрезает грунт, формируя утолщение.
Вращать можно и по часовой стрелке и против. Если по часовой, то старайтесь вниз не давить: углубляться не нужно. При вращении против часовой происходит только разрезание грунта без углубления, но возникает другая проблема: грунт ссыпается под бур, выталкивая его вверх.
Оптимально порядок работ такой: прокрутили несколько раз против часовой стрелки. Как почувствовали, что лезвие уперлось в свод, делаете несколько обороть по часовой стрелке, набирая в корпус бура срезанный грунт. Вытаскиваете бур, высыпаете грунт. Повторяете несколько раз, пока не сформуется расширение (грунт перестанет набираться).
На твердых грунтах работа с раскрытым плугом может быть проблематичной. Тогда можно формировать расширение поэтапно. Сначала выставить плуг на самое маленькое расстояние, потом его увеличить до нужного размера.
Заполнение бетоном
Если уровень грунтовых вод невысокий, никаких проблем не возникает: заливаете, обрабатываете вибратором. Все.
Если уровень грунтовых вод высокий, пятку можно заливать сразу после того, как ее сформировали. Нужно будет только вставить арматуру. Ее тогда вяжете до начала бурения. Заливку основной части скважины можно оставить «на потом».
Выставив арматуру и опалубку начинают заливать бетон
Если воды много и прибывает она быстро, понадобится большой мешок из плотной пленки с дыркой внизу. Вставляете его в скважину и льете бетон. Так как он плотнее, он вытесняет воду. Залив пятку, вытаскиваете мешок. Он пригодится для следующих свай.
В видео ниже продемонстрирована технология строительства фундамента со сваями ТИСЭ и высоким ростверком.
Оборудование для технологии ТИСЭ
Найти инструмент для выполнения работ по данной методике можно на строительных рынках, в специализированных магазинах и на сетевых площадках. Предлагается два вида буров — ТИСЭ — Ф и ТИСЭ – ФМ, каждый из которых имеет три рабочих диаметра — 200, 250, 300 мм. Первый вид имеет одну разбуривающую лопасть. Второй, более производительный, — две. Стоит он не намного дороже. Оба вида успешно применяются как для строительства фундамента, так и для некоторых сельхозработ на участке.
Чем больше диаметр, тем больший вес выдерживает конструкция. Свая 200 мм имеет основание 500мм. Опора 300мм — 600мм. Нетрудно посчитать, насколько экономичным оказывается применение данного способа. Площадь круга 300 мм равна приблизительно 70700 мм². Если же основание имеет значение 600 мм та цифра увеличивается до 282800 мм². Практически при удвоении диаметра площадь увеличивается в 4 раза.
Схема бура ТИСЭ — Ф300
Стандартная комплектация
Производитель предлагает готовый к использованию инструмент. Основное изделие состоит из следующих элементов:
- Рукоятка для вращения.
- Набор штанг. Основная и дополнительная секция, позволяющая регулировать глубину бурения.
- Грунтоподъемник. С его помощью собранная почва поднимается наверх.
- Бур с откидным механизмом для производства расширения.
Основной комплект может быть дополнен чехлом, запасными частями и элементами опалубки. С помощью оборудования ТИСЭ решаются все вопросы строительства фундамента. Возможная глубина скважины равна 2, 3 м при выполнении расширения у основания. Без последней операции можно создать отверстие до 3 м. Бур выполнен по особой технологии и промыкается в телескопической штанге после прохода плуга. По достижении заданной глубины выдвигается режущая часть, которая выполняет расширение.
Механизм сбора позволяет эффективно доставить отработанный грунт на поверхность. В последнее время увеличился спрос на дополнительный привод. Многие продавцы предлагают комплектовать устройство бензиновым двигателем, который существенно снижает трудоемкость. Затраты окупаются скоростью выполнения операция, меньшим утомлением исполнителя и не слишком существенно снижают экономическую выгоду при использовании технологии ТИСЭ.
Комплектация бура
