Универсальный фундамент для семейной бани. Часть 3. Создание фундаментных опор « Строим русскую баню по уму
Опубликовано: 05.11.2018
Просмотров: 200
В предыдущей статье были рассмотрены вопросы, относящиеся к видам работ, которые должны быть проведены на подготовительном этапе строительства и закладки фундамента под будущую баню.
Одним из важнейших вопросов подготовительного этапа являлся вопрос создания обноски вокруг фундамента, помогающей в формировании правильной геометрии будущего строения.
Бани и печи с банного фестиваля // FORUMHOUSE
Был рассмотрен вопрос устройства фундаментного бура ТИСЭ-Ф, применяемого для изготовления скважин под столбы-опоры ленты-ростверка по технологии ТИСЭ.
В настоящей статье мы коснемся вопроса разметки положения скважин под будущие столбы-опоры ленты-ростверка и вопроса технологии изготовления таких опор: бурения под опоры скважин при помощи бура ТИСЭ-Ф, формирования для каждой из бетонной опор металлического каркаса и заливки скважин бетонным раствором.
Итак, методика определения координат для бурения скважин под столбы-опоры.
После устройства обноски приступают к наметке центров будущих опор фундамента. Для этого надо натянуть нити по линии центров опор
Для определения местоположения линии центров опор , в первую очередь, намечаем координаты опор в углах будущей бани и в местах пересечения внешних и внутренних стен . Для этого отрезки 1-5, 2-6, 3-7, 4-8 (рис.1) делятся пополам, и в этих точках в грунт забиваются колья (отмечены точками красного цвета).
Ростверк под внутренней несущей стеной также делится пополам по ширине (отрезки 9-11 и 10-12) и в стыках с основным ростверком забиваются колья.
Рис.1. Определение местоположения линии центров опор столбчасто-ленточного фундамента.
На колья (либо на горизонтальные планки обноски (рис.2)) натягивается не растягивающийся шнур по всему периметру будущего строения.
В соответствии с рассчитайным количеством и соответствующему ему шагом опор с применением отвеса намечают центры опор фундамента, куда забивают заметные небольшие колышки из дерева или металлического прутка (рис.2).
Рис.2. Разбивка центров опор столбчасто-ленточного фундамента.
Необходимо проконтролировать расположение кольев (натянутого шнура обноски) точно по осевым линиям, т.е. посередине будущих стен. С помощью рулетки размечаются остальные координаты под бурение скважин.
Точность указания центра опоры в боковом направлении (поперек будущего ростверка) — 1 см , а вдоль ленты–ростверка — 10 см.
В процессе разметки необходимо все расстояния тщательно отмерять и постоянно контролировать. Иначе, если, например, оси вынесены неправильно, углы будущей бани могут получиться не прямые, а это может привести к перекосу фундамента.
Следующим шагом является устройство в грунте строительным буром ТИСЭ-Ф скважины под столб с расширением подошвы.
Цилиндрическая часть скважины выполняется фундаментным буром ТИСЭ-Ф с диаметром накопителя грунта, равным 25 см, при снятом плуге.
Вокруг размеченного центра скважины выполняется лопатой («на штык») углубление, чтобы разместить в нем перед началом бурения накопитель грунта бура. Чтобы не ошибиться с глубиной скважины на штанге бура можно нанести метку, соответствующую глубине бурения (расчетной глубине промерзания грунта в данной местности).
Если на стройплощадке имеется уклон, глубина скважины отсчитывается от поверхности грунта конкретной скважины.
Бурение осуществляют вращением бура по часовой стрелке. По мере заполнения накопителя грунта бур поднимают и опорожняют. Если грунт сухой и жесткий, то одновременно разбуривают несколько скважин, каждую из которых периодически штыкуют прутком арматуры или остро заточенной лопатой. После заполнения скважин водой твердый грунт размягчается и легче разбуривается.
Наличие в грунте камней может создать для застройщика определенные проблемы. Камни до 5 см бур свободно «проглатывает». Камни большего размера приходится извлекать иным путем — расшатывать их прутком арматуры, доставать мотыгой или тяпкой. Если, не доходя до глубины промерзания 0,5 м , попался большой валун, то расширение скважины можно выполнять непосредственно над ним. Если же валун оказался выше, то эту скважину следует заполнить грунтом, уплотнить и пролить водой, а затем приступить к бурению новой. В этом случае общую разбивку опор менять не следует. Допустимо местное уменьшение–увеличение шага до 0,5 м.
Для повышения эффективности бурения иногда приходится отгибать переднюю режущую кромку резцов накопителя грунта вниз, увеличивая тем самым «задний угол» резанья (рис.3).
Рис.3. Устройство накопителя грунта бура ТИСЭ-Ф.
Создание в скважине расширения выполняется с помощью откидного плуга. Он может быть установлен в положениях для расширения «пяты» на размер диаметра 400, 500 или 600 мм (рис.4).
Рис. 4. Варианты навески плуга:
а — при диаметре расширения 60 см; б — при диаметре расширения 50 см.
Примечание. К сожалению, на буре, доставшемся автору этих строк, в конструкции откидного плугане было сделано пары отверстий, позволяющих выставить плуг в положение для бурения скважины диаметром 400 мм .
Расширение диаметром 60 см — основная позиция плуга, предназначенная для создания опоры высокой несущей способности (рис. 4, а). Если строение легкое (щитовой дом, веранда, гараж, каркасная баня ), то расширение диаметром 50 см будет достаточным (рис. 4, б). Если опора создается под крыльцо или ограждение, то возможен диаметр 40 см .
Расширение скважины осуществляется при вращении бура по часовой стрелке, без вертикального нажима на рукоятки. Бур можно вращать и против часовой стрелки, но от попадания грунта под накопитель он начинает подниматься вверх, «всплывать», затрудняя работу с плугом, упирающимся в свод сферической полости.
В процессе работы расширение скважины похоже на воронку. Снятый грунт по стенкам воронки скатывается в накопитель грунта, который опорожняется с каждым подъемом бура.
Когда расширение скважины выполнить сложно, то стоит вспомнить приемы, облегчающие этот процесс.
Если штангой бура описывать коническую траекторию, то расширение скважины выполняется в более мягком режиме (рис. 5).
Рис. 5. Расширение скважины. Бур вращают по конической траектории.
Если грунт слишком жесткий, то расширение необходимо выполнять в два перехода. Сначала работают с меньшим расширением (диаметр 40 или 50 см ), а затем выполняют окончательное расширение, перед которым лучше сначала углубить скважину на 10 см (рис. 6) .
Рис. 6. Расширение скважины в два приема:
А — расширение малым диаметром; Б — окончательное расширение
Если грунт слишком жесткий, то расширение можно выполнять, чередуя работу с плугом и работу с самодельным долбежным инструментом (пруток арматуры 12 — 14 мм с приваренной отогнутой лапкой из листа толщиной 3 — 5 мм) (рис. 7) . На таком грунте выполнять расширение максимального диаметра нецелесообразно, т. к. несущая способность столба со средним диаметром и так достаточно высока. Лучше уменьшить шаг фундаментных столбов и, соответственно, увеличить их количество.
Рис. 7. Долбежный инструмент для разделки скважины в зоне расширения
Продолжительность бурения одной скважины с расширением сильно зависит от грунта. На песке это займет не более 30 минут, на глине — около 1,2 часа, а на жесткой глине — не менее 1,5…2 часов.
Армирование опоры — та подготовительная работа, которая может выполняться до начала строительства. Наиболее распространенный вариант арматуры для столбов — две скобы диаметром 10 — 12 мм (рис. 8, а). Их удобно гнуть трубой, заложив свободную часть прутка в узкую щель (рис. 8, б) .
Рис. 8. Изготовление арматуры опоры
Армирование опоры может выполняться с использованием отдельных прутков, связанных наверху друг с другом проволокой или веревкой. Верхняя часть арматуры может выступать за верхний обрез опоры, хотя в дальнейшем это может несколько затруднить устройство ленты–ростверка.
Внимание!
Если участок имеет уклон больше 10%, то арматуру следует выпустить в тело ростверка и не менее чем на 20 см. Жесткое соединение опоры с ростверком исключит возможность их отклонения при подвижках почвы.
Арматурой может служить и свернутая арматурная сетка (проволока 5 — 6 мм с ячейкой 100 — 150 мм).
В качестве арматуры можно применить практически любой длинномерный материал (угольники/железные полосы или прутки…).
Трубы использовать не рекомендуется. При высоком уровне грунтовых вод вода попадёт в полость трубы и, расширяясь при замерзании, создаст в массиве бетона растягивающие напряжения, способные разрушить его структуру. Если трубы находятся близко к краю опоры, то отслаивание бетона неизбежно (рис. 9). В дальнейшем образованные трещины будут насыщаться водой, разрушение бетона продолжится, а сама арматура, потеряв сцепление с бетоном, выключится из работы.
Рис. 9 . Разрушение бетона около арматуры:
1 — бетон; 2 — труба; 3 — лед
Если у застройщика кроме труб ничего нет, то располагать их следует ближе к середине поперечного сечения опоры. Для нормальной работы в бетоне на концах труб должны быть приварены какие-нибудь выступающие элементы (резьбовые муфты, приваренные пластины или прутки и т.д.).
Главное — арматура должна быть очищена от грязи, толстого слоя ржавчины, смазки и краски. Обычный тонкий налет ржавчины не помешает. Для проведения очистки подойдет стальная щетка или эквивалентная насадка на дрель. Очистка выполняется для обеспечения хорошего сцепления металла с бетоном.
Какой длины должна быть арматура?
Основное ее назначение — не дать пучинистым грунтам оторвать расширенную часть опоры. Исходя из этого, верхняя законцовка арматуры должна быть выше расширенной части не менее чем на 0,7 м, т. е. высота петли — около 1,2 м.
Хотя армирование столбов необходимо, не следует излишне беспокоиться по этому поводу. После загрузки фундамента домом арматура столбов практически выключается из работы , так как растяжение, на которое она рассчитана, исчезает.
Но полностью её игнорировать не следует. Арматура нужна и для того, чтобы фундаментный столб от сжатия не срезался (рис. 10) .
Рис. 10. Срез опоры без арматуры от действия вертикальной нагрузки
Между прочим, такой срез может возникнуть и в том случае, если при заполнении скважины бетоном кусочек гидроизоляции из полиэтиленовой пленки случайно оторвется или подвернется, оказавшись где-то в середине бетонного массива.
Основное правило при любом армировании: арматура должна быть в теле бетона не ближе 3 — 4 см от боковой поверхности (столба). Это необходимо и для защиты стали от влаги, и для полноценного включения арматуры и бетонного массива в совместную работу.
Арматурный каркас выполняется по высоте из расчета, чтобы его низ находился выше дна скважины на 5-6 см , а выпуск вертикальных прутов был выше верхнего обреза столба на 20-40 см. Эти выступающие арматурины необходимы для соединения с арматурой ростверка, чтобы обеспечить жесткость фундамента.
Приготовление бетона — наиболее трудоемкая и ответственная часть работы. В качестве рабочей смеси можно использовать пескобетон и бетон со щебнем. Для снижения расхода цемента в бетон вводят щебень, который заполняет объем бетонной смеси.
Среди застройщиков бытует ошибочное мнение, что щебень позволяет повысить прочность бетона. Нет, он вводится только для экономии цемента. Более того, использование известкового щебня или кирпичного боя в качестве заполнителя существенно снижает морозостойкость бетона . Использование мелкого пылеватого песка в качестве заполнителя бетонной смеси недопустимо .
Не следует делать бетонную смесь излишне подвижной : на лопате она должна лежать лепешкой толщиной около 10 см . Повышенная влажность смеси — это увеличение расхода цемента, снижение морозостойкости, причина расслоения бетонной смеси.
Для приготовления бетона следует знать объем скважины и расход материалов. Объем скважины диаметром 0,25 м, глубиной 1,5 м и с расширением 0,6 м — около 0,12 м3. Если используется бетон без щебня (пескобетон), то на одну скважину потребуется 1 мешок цемента, 12 ведер песка (2 тачки) и 2,5 ведра воды (если песок — с умеренной влажностью).
Заполнение скважины бетонной смесью
Определенные сложности при заполнении скважины бетоном могут возникнуть только при высоком уровне грунтовых вод. В этом случае заполнение скважины бетоном лучше выполнять сразу после устройства требуемой скважины.
Если вода поступает слишком быстро или заполнение скважины бетоном было отложено на некоторое время, и скважина наполнилась водой, бетонирование можно выполнять одним из двух способов:
1. Непосредственно перед заполнением скважины бетонной смесью удалить воду насосом или отчерпать её жестяной банкой, прибитой к шесту (рис. 11) .
Рис. 11. Удаление воды из скажины
2. Заполнять скважину бетоном через жестяную трубу (вентиляционную, канализационную или водосточную) диаметром более 100 мм с воронкой. Трубу опускают до дна и по мере заполнения скважины бетоном поднимают вверх. Бетон будет вытеснять воду снизу, не перемешиваясь с ней. Вместо водосточной трубы можно использовать пластиковую трубу (рис. 12) .
Рис. 12. Вытеснение воды из скважины бетонным раствором:
1 — труба; 2 — бетонный раствор; 3 — вода; 4 — воронка; 5 — ёмкость с раствором
Приступая к заполнению скважины бетоном, следует помнить, что здесь никакую подушку из песка или щебня не создают. Выполняется так называемая набивная свая.
Внимание!
Многие застройщики считают, что для любого фундамента требуется песчаная подушка. Это заблуждение. Она выполняется только для мелкозаглубленного фундамента .
Если на дно скважины насыпать песок, то, во–первых, его насыпная плотность будет низкой и разной на всех опорах фундамента, отчего и несущая способность созданных опор не будет одинаковой; во–вторых, часть цементного молока из бетонной смеси уйдет в подушку и снизит тем самым прочность и морозостойкость нижней части самой опоры.
Порядок формирования бетонного столба-опоры.
1. Сначала в скважину опускают каркас из арматуры (4 прутка диаметром 10-12 мм, с загнутыми снизу концами). После установки арматуры расширенную часть скважины заполняют свежеприготовленной бетонной смесью (например, способом, изображенным на рис.12 ). Заполнив наполовину нижнюю расширенную часть скважины бетоном, арматурный каркас слегка приподнимают вверх на 5-6 см и дают возможность бетону заполнить пространство под основанием каркаса. После чего низ арматурного каркаса на прежнее место не возвращается, а оказывается в нижней своей части со всех сторон охваченный бетоном. Что нам и требовалось обеспечить.
2. Затем в скважину заводят толевую «рубашку» — свернутый в рулон лист толи, жесткого пергамина или рубероида.
Закладка толевой «рубашки» выполняется после заполнения бетоном расширенной части скважины, чтобы она случайно туда не провалилась.
«Рубашка» не дает просачиваться в грунт цементному молочку, что важно для прочности бетона. А гладкая поверхность «рубашки» обеспечивает скольжение пучинистого грунта по ее поверхности и снижает воздействие на фундамент выталкивающих сил морозного пучения грунта за счет снижения боковых сил сцепления мерзлого грунта с опорами.
Развертка для толевой рубашки делается такой, чтобы она выступала из скважины на 15 см.
Для выполнения «рубашки» можно применить следующую технологию. Кусок нужного размера пергамина или толи намотать на трубу соответствующего диаметра в 2…3 слоя . Шов трубки сваривают с помощью строительного фена, паяльной лампой или проклеивают липкой лентой-скотчем.
«Рубашку» погружают в скважину до верхней кромки расширения и с выступом из нее на 15-20 см выше уровня грунта (в зависимости от зазора между поверхностью грунта и ростверком, с заходом в ростверк).
Следует заметить, что создаваемая опора должна выступать на 15 см за уровень грунта вне зависимости от его уклона.
3. Скважина заполняется бетоном. Бетонная смесь закладывается под верхний обрез толевой рубашки .
При работе с буром верхняя часть скважины разбуривается сильнее, кромки заваливаются, от этого скважина вверху не имеет строгой цилиндрической формы. Чтобы опора была ровной по всей высоте, можно изготовить небольшое приспособление. Из жести скручивают цилиндрическую обойму диаметром 25 см и высотой около 40 см, которую одевают на выступающую часть толевой рубашки. Для этой цели может подойти цилиндрическая емкость из-под краски с отрезанным дном. Обойма закрепляется на простом деревянном каркасе (рис. 13, а) .
Рис. 13. Приспособление для заполнения скважины бетоном (размеры в мм):
А — общий вид приспособления; Б — установка приспособления; В — заполнение каркаса песком; Г — подъем приспособления; 1 — обечайка; 2 — каркас; 3 — приспособление; 4 — арматура опоры; 5 — бетонная смесь; 6 — толевая рубашка; 7 — песок
Использование приспособления понятно из рис.13. Следует обратить внимание на то, что песчаная подсыпка вокруг его обечайки закладывается для того, чтобы после подъема приспособления цилиндрическая форма выступающей части опоры сохранялась.
В процессе закладки в бетонной смеси остаются воздушные полости, которые могут составить до 5% от общего объема смеси. При высоком уровне грунтовых вод вода, просочившись в пузырьки сквозь структуру бетона, при замерзании может разрушить опору изнутри. Уплотнение бетонной смеси сводится к удалению этих воздушных пузырьков.
В строительной практике используется два способа уплотнения: виброуплотнение и штыкование.
Первый способ сводится к погружению вибратора, от работы которого бетонная смесь приобретает большую подвижность и пузырьки воздуха быстро всплывают.
Второй способ уплотнения — штыкование — доступен индивидуальным застройщикам из-за своей простоты. Его суть состоит в прокалывании воздушных полостей и в удалении из них воздуха (рис. 14) . Для этого используют пруток арматуры диаметром 10—12 мм.
Техника штыкования бетона состоит в погружении прутка в бетонный раствор с его полным извлечением. Такой метод уплотнения смеси основывается на том, что пузырьки воздуха в бетонной смеси находятся под большим гидростатическим давлением (на глубине в 1 м перепад давления — 0,2 атм). С уменьшением глубины перепад давления в пузырьках воздуха снижается до нуля. От такого распределения давления в бетонной смеси воздушные пузырьки надежно «прилипают» к законцовке прутка и удаляются при его извлечении.
Рис. 14. Уплотнение бетонной смеси штыкованием:
А — прокалывание воздушных пузырьков; Б — подъем прутка; В — удаление воздуха из смеси; 1 — пруток; 2 — бетонная смесь; 3 — пузырьки воздуха; 4 — удаляемый воздух
4. По заполнению скважины бетоном и после снятия приспособления поверхность выравнивается под горизонт и заглаживается. Если строительная площадка имеет уклон, то и тогда поверхность опоры выполняется горизонтально, без уклона.
5. Завершающий этап создания опор — гидроизоляция верхней их части. Для этого может использоваться разогретая битумная мастика, которая наносится на верхнюю плоскость опор не раньше чем через 1 — 2 дня.
Подведем итоги.
· В статье мы рассмотрели процедуру разметки участка под столбы-опоры будущего фундамента бани.
· Рассмотрели возможные способы работы с фундаментным буром ТИСЭ-Ф при бурении в земле скважин под опоры ленты-ростверка.
· Показаны способы изготовления каркаса для армирования столбов-опор, а также порядок и нюансы формирования таких столбов-опор.
Вот и все.
И напоследок предлагаю просмотреть небольшой видеоролик по созданию столбов-опор по технологии ТИСЭ.
В следующей статье мы завершим рассмотрение вопроса, посвященного изготовлению столбчато-ленточного фундамента по технологии ТИСЭ. Статья будет посвящена процедуре отливки ленты-ростверка и вопросу ее утепления.
До встречи!
