Как произвести монтаж сборного ленточного фундамента: от выбора блоков до гидроизоляции и утепления

Монолитные железобетонные конструкции

Монолитная железобетоннаяконструкция — это технология, при которой элементы здания или сооружения изготавливаются непосредственно на стройплощадке с использованием опалубки, установкой арматурных каркасов и послойной укладкой бетона. После того как бетон наберет достаточную прочность, опалубку удаляют.

Примеры монолитных железобетонных конструкций:

• монолитные фундаменты — сооружение устраивается на опасных грунтах и позволяет избежать  изменения геометрии фундамента из-за просадки или вспучивания грунтов;
• плотины — гидротехнические сооружения из монолитного железобетона, выдерживающие колоссальное давление воды и разрушающие гидрологические воздействия — удары — без потери прочности. Плотины из монолитного железобетона, как важная составляющая часть гидроэлектростанций, служат многие годы, обеспечивая электроэнергией целые города;
• несущие стены — монолитный железобетонный каркас, который дополнительно выполняет функции теплоизолирующей и ограждающей конструкции. По прочностным и теплоизоляционных качествам железобетонная стена толщиной в 12 см приравнивается к кирпичной кладке в 25 см, газобетону в 40 см и пенобетону в 63 см;
• монолитные аэродромные и дорожные покрытия — эффективно гасят значительные динамические нагрузки, отлично сопротивляются истирающим воздействиям колес автомобилей и шасси самолетов, обладают превосходными сцепными характеристиками.

И это далеко не полный перечень сооружений, построенных из монолитных железобетонных конструкций. Из монолитного железобетона выполнено большое количество уникальных строительных объектов: промышленные трубы, путепроводы и тоннели метро, телевизионные башни, атомные реакторы АЭС и множество других сооружений.

Достоинства конструкций из монолитного железобетона

• возведение монолитных ж б конструкций отличается гораздо более низкой стоимостью, нежели строительство из ЖБИ;
• монолитная конструкция не имеет швов и стыков;
• бетонная монолитная конструкция может быть любой формы, массы и размера;
• монолитные железобетонные сооружения отличаются высокой устойчивостью к динамическим нагрузкам.

 Недостатки железобетонного монолита

• высокие временные и трудовые затраты на стройплощадке;
• требуется время для набора прочности бетона, поэтому монолитную жб конструкцию вводят в эксплуатацию через определенные сроки;
• в процессе монолитного жб строительства имеются большие объемы «мокрых» работ.

Строительство монолитных конструкций рационально в случае, если будущие здания и сооружения, а также их элементы отличаются большими размерами, массивностью, большим весом  (колонны, большие фундаменты, плиты), а также если конструкции имеют сложные формы.

Монолитные железобетонные здания, сооружения, конструкции возводятся при условиях воздействия на них больших динамических нагрузок и т.д.

Поэтапная инструкция монтажа фундамента стаканного типа

Приступать к строительству фундамента стаканного типа можно только после создания проекта, точно рассчитанного специалистами. В этом проекте должен учитываться вид нагрузки: при центральной используются опорные плиты квадратного сечения, при боковой – прямоугольного. Вид башмака и его сечение зависят от грунта и несущей способности фундамента.

Но независимо от размеров и вида, фундамент должен изготавливаться из бетона марки М200 с впитыванием влаги до 5% максимум от собственного объема (обозначается маркировкой В2). Для армирования используется арматура класса А2 или А3 для сварных конструкций.

Установка фундамента из готовых блоков

Первое, из чего начинается любое строительство – обеспечение подъездной дороги к объекту. Не стоит экономить на щебенке – вес каждого блока варьируется от 1,3 до 5,8 тонн, так что тяжело груженые фуры по грунтовке после дождей могут не проехать. Когда на стройку доставлен кран, экскаватор и все материалы, можно приступать к устройству фундамента:

1. Выкапываются котлованы под стаканные блоки согласно разработанному проекту. Сначала экскаватором, а потом выравниваются по нивелиру вручную лопатами.

На дно обязательно насыпается минимум 30 см песчано-гравийной подушки, которая должна быть больше будущей плиты основания на 30 см. Сначала – гравий, который трамбуется и выравнивается по уровню. Потом такой же толщины слой увлажненного песка. Если песок поливается со шланга, нужно быть предельно аккуратным, чтобы не намочить земляное дно. Если дно котлована и песчаная подушка не выровнены, не добиться равномерного распределения веса. Согласно проекту, размечается центральная точка для каждого котлована, по которой будет выверяться положение плиты основания и башмака. С помощью крана блоки переносятся к котловану, а два строителя на весу выравнивают их согласно разметке и после этого кран опускает блок.

Выбранным из котлованов грунтом производится обратная засыпка установленных стаканов.

После того, как все стаканы засыпаны, с помощью крана устанавливаются железобетонные колонны.

Фундаментная балка укладывается на стаканы между колоннами – для нее не нужно дополнительно заливать ленточный фундамент. А уже на эту балку будет ставиться бетонная стеновая панель.

Скорость установки готовых стаканов действительно впечатляет – за неделю можно поставить до 130 стаканов и сразу же приступать к возведению стен, не дожидаясь застывания фундамента, как это происходит при заливке.

Устройство монолитного фундамента

Несмотря на то, что стоимость готовых стаканных блоков не так и высока, практически всю денежную выгоду нивелирует сложная и дорогостоящая доставка многотонных башмаков. В некоторых случаях гораздо проще залить фундамент на месте, заказав несколько бетономешалок с готовой смесью. Самостоятельно замешивать бетон не стоит – добиться нужной марки не получится. Процесс устройства не очень отличается от установки готовых блоков:

1. Выкапываются котлованы, выравнивается дно, укладывается и трамбуется песчано-гравийная подушка.
2. Делается подбетонка – тонкий и ровный слой цементного раствора, который предотвратит потерю бетонного молочка.

На подбетонку устанавливается армирующий каркас для будущего стакана. Сваривать можно арматуру только с соответствующей маркировкой, если арматурные пруты не предназначены для сваривания, их связывают поволокой.

Вокруг армирования устанавливается опалубка, повторяющая форму стаканного блока. Если же планируется установка железных колонн, вместо пустой ниши внутри башмака делается монолитный стакан с вмурованными анкерами из высокопрочного металла.

Когда опалубка готова, можно приступать к заливке бетона. Не стоит забывать вибрировать бетон погружным вибратором до полного исчезновения пузырьков воздуха, поднимающихся из глубины. Если этого не делать, под весом стен и перекрытий основание может начать трескаться.

Снимается опалубка после того, как бетон затвердеет – ориентировочно на третий день после заливки. Остаточную прочность бетон набирает только через месяц, все это время фундамент нужно поливать и укрывать.

Только после того, как фундамент остаточно затвердеет, можно приступать к обратной засыпке и установке колонн.

Для понимания процесса, на видео показано, как заливается подобный тип фундамента:

Конструирование фундаментов

Фундаменты под колонны многоэтажных каркасных зданий обычно проектируются монолитными ступенчатого типа, плитная часть которых имеет не более трех ступеней.

Отношение вылета ступени к ее толщине (или группы ступеней к их суммарной толщине) не превосходит 2.

Подошва фундамента, как правило, прямоугольной формы с отноше­нием сторон от 1 до 0,6. При этом большая сторона всегда располагается в направлении большего момента.

Верх фундамента рекомендуется располагать на отметке — 0,15 м для обес­печения условий выполнения работ после завершения нулевого цикла. В связи с этим при значительной глубине заложения фундамента над плитной его частью устраивают монолитно связанный с плитой подколонник (рис. ниже).

Фундаменты при соединении с колонной

а — монолитной; б — сборной; 1 — подколонник; 2 — плитная часть фундамента

Сопряжение фундамента с колонной выполняется монолитным под монолитные колонны и стаканного типа под сборные колонны.

Зазоры между колонной и стенками стакана принимают равными 75 мм по верху и 50 мм по низу стакана с каждой стороны колонны. Эти зазо­ры заполняются бетоном класса не ниже В 12,5.

Глубину стакана dp принимают на 50 мм больше глубины заделки ко­лонны dc. Значение dc должно быть не менее большего размера сечения ко­лонны /с, а также не менее:

30d- при 1-м случае сжатия колонны в сечении по обре­зу фундамента;20d- при 2-м случае сжатия; здесь d — диаметр арматуры колонны.

При 1-м случае сжатия граничное значение dc = 30d можно уменьшить путем умножения его на отношение момента колонны в сечении по обрезу фундамента к предельному по прочности моменту колонны при заданном значении N, но принимать не менее 20d.

Толщину стенок по верху неармированного стакана принимают не ме­нее 0,75 глубины стакана и не менее 200 мм.

Толщину стенок армированного стакана принимают не менее 150 мм.

Для связи с монолитной колонной из фундамента (подколонника) вы­пускают арматуру с площадью сечения, необходимой для восприятия расчетных усилий колонны у обреза фундамента. В пределах фундамента эту арматуру объединяют хомутами в каркас и запускают в колонну на длину не менее длины анкеровки lап.

Стыки выпусков с арматурой колонны можно выполнять внахлестку без сварки в соответствии с указаниями СП 52-101-2003.

Фундаменты армируют сварными сетками только по подошве. При этом, если меньшая сторона подошвы имеет размер Ь3м применяют отдельные сетки с рабочей арматурой в одном направлении, укладываемые в двух плоскостях. При этом рабочая арматура каждой сетки располагается снизу. Сетки в каждой из плоскостей укладываются без нахлестки с рас­стоянием между крайними стержнями не более 200 мм (рис. ниже).

Армирование подошвы фундамента сетками

Минимальный защитный слой бетона для этой арматуры принимается: при наличие под фундаментом подготовки из тощего бетона — 40 мм, при отсутствии — 70 мм.

Если нормальное сечение подколонника как бетонного элемента не обес­печено по прочности, подколонник армируют плоскими сварными сетками при проценте армирования всей продольной арматуры не менее 0,2% ().

Армирование железобетонного подколонника пространственным каркасом, собранным из сеток

В железобетонных подколонниках, где по расчету сжатая арматура не требуется, а количество растянутой арматуры не превышает 0,3%, допуска­ется устанавливать сетки только по граням подколонника, перпендикуляр­ным плоскости действия большего из двух действующих на фундамент мо­ментов. При этом толщина защитного слоя бетона должна быть не менее 50 мм и не менее двух диаметров арматуры.

При необходимости армирования стенок стакана в бетонных подколонни­ках следует устанавливать пространственный каркас в пределах стаканной час­ти с заглублением ниже дна стакана на величину не менее 35 диаметров про­дольной арматуры. При этом площадь всей продольной арматуры принимается не менее 0,04% от площади подколонника вне стакана (рис. ниже).

Армирование бетонного подколонника со стаканом

Кроме того, при е0 > Iс/b в стаканной части подколонника следует уста­навливать горизонтальные сварные сетки с расположением стержней у на­ружных и внутренних поверхностей стенок стакана. При этом вертикальная арматура размещается внутри сеток (рис. ниже). Диаметр стержней сеток принимается не менее 8 мм и не менее четверти диаметра продольной ар­матуры.

Как установить сборный железобетонный ленточный фундамент (ФБС) — видео

Кроме того, в связи с большим весом железобетонных конструкций требуется применение грузоподъемной техники. Для удобства монтажа в каждом фундаментном блоке предусмотрены грузозахватные скобы из круглой стали диаметром не менее 6 мм. Схема строповки фундаментных блоков показана на рис. 51.

Рис. 51. Схема строповки ж/б конструкций фундаментов

Грузоподъемный кран устанавливают таким образом, чтобы от его тяжести не обрушились стенки котлована. Если вылета стелы не хватает, то кран помещают непосредственно в котлован (рис. 52).

Рис. 52. Установка грузоподъемного крана для монтажа блоков-подушек

Область применения

Сборный фундамент можно применять для следующих видов строительства:

• Для возведения зданий из кирпича, шлакоблока, пенобетона, монолитного бетона и других аналогичных строительных материалов. Главное при выборе стенового материала — это их плотность, не превышающая 1300 кг/м3.
• При наличии на участке под застройку неоднородных грунтов. В этом случае могут возникнуть риски неравномерного распределения нагрузочных усилий на фундамент, вследствие чего здание может дать усадку и может деформироваться. Ленточный фундамент исключает возникновение таких разрушительных деформаций.
• При планировании возведения цокольного этажа или подвальных помещений. Если на этапе строительства предусмотреть устройство дверных проемов, то стены ленточного фундамента будут, служит стенами подвала.

Следует отметить, что залогом прочного фундамента будет не только последовательное выполнение всех технологических процессов, но и применение качественных строительных материалов соответствующих марок. Например, при изготовлении цементно-песчаных растворов для укладки сборных фундаментных элементов недопустимо применение некачественного цемента низкой марки.

Дешевый и испорченный строительный материал неприменим для возведения фундаментов.

Изготовление фундаментов стаканного типа и основные требования к ним

При установке таких оснований нужно помнить, что прочность изделия может быть достигнута только за счет использования качественных строительных материалов и хорошего армирования. Поэтому железобетонный фундамент и отличается длительным сроком эксплуатации.

Установка колонны в стакан фундамента.

Этот тип основания редко используется в общем частном строительстве, потому что отличается высокой стоимостью и необходимостью использовать механизированную технику. Основание запрещено ставить на пучинистых и просадочных почвах. Технология предусматривает установку железобетонных опор и стоек в готовый стакан, в котором затем происходит фиксация.

Требования к фундаменту:

1. Бетон должен соответствовать М200 и обладать степенью водонепроницаемости В2;
2. Транспортировку стоек следует осуществлять на место строительства только после того, как основание наберет необходимый запас прочности;
3. Следует обязательно выполнить армирование основания. Толщина слоя бетона вокруг армирования должна составлять не менее 30 мм;
4. Обнаженная арматура – заводской брак, в строительстве использовать такие изделия категорически запрещено;
5. Если в бетоне есть трещины с толщиной более 0,1 мм, то это также брак;
6. Все производственные петли в блоках нужно аккуратно демонтировать, забивать их в бетон категорически запрещено.

Когда нужно обязательно использовать стаканный фундамент

• При строительстве промышленных и частных зданий общего назначения, в несущей конструкции которых используются бетонные опоры и стойки;
• При возведении электростанций, а также в атомной промышленности, при монтаже армированных стоек для машинных и конденсационных отделений;
• При проведении реставрационно-востановительных работ на стойках и колоннах в административных зданиях;
• Если проектом предусмотрено использование стоек как единственно возможной несущей конструкции здания.

Преимущества стаканных фундаментов

• Высокая прочность и качество заводских блоков, т.к. при их производстве осуществляется контроль качества и проверка на прочность и разрыв всех несущих элементов;
• Это оптимальное основание для строительства промышленных зданий, где присутствуют локальные нагрузки на единицу площади фундамента;
• Простая технология монтажа;
• Экономия сил и времени на возведении фундамента.

Также нужно учитывать необходимость транспортировки отдельных стоек и колонн непосредственно от производителя, а, учитывая их размеры, иногда приходится продумывать специальные маршруты следования.

Монтаж стаканного фундамента

Монтаж сборных фундаментов колонн массой от 5 до 30 т обычно производится стреловыми кранами. Учитывая ключевые особенности рассматриваемых фундаментов, монтаж проводится только под непосредственным наблюдением специалистов. Только они способны контролировать весь процесс установки опор и правильность их армирования. В процессе монтажа, железобетонные изделия проходят несколько этапов:

1. Подготовка поверхности. Ее тщательно выравнивают, т.к. смещение железобетонных балок в фундаментах стаканного типа крайне нежелательно;
2. Подготовка углублений. Выкапываются на конкретную глубину, затем выполняется их укрепление гравием, тщательно трамбуются;
3. Устройство железобетонного фундамента. На этом этапе также используется трамбовка грунта, а также происходит установка блоков.

Ключевая задача, которая стоит перед фундаментами стаканного типа – это обеспечение равномерного распределения нагрузок по всей поверхности почвы. Соответственно, использовать стаканные основания можно только на такой почве, которая способна выдержать большие нагрузки и не проседать со временем.

Монолитный фундамент под колонны

Монолитные основания, выливаемые одним монолитным сооружением, имеют грани ступеней под углом 90 градусов. Такие фундаменты в основном оборудуются непосредственно на строительной площадке сооружения. Для заливки на дне котлована на заранее оборудованном и подготовленном месте проводится разметка осей будущих колонн. Под каждое основание сооружается опалубка либо собирается съемная конструкция опалубки, использование которой значительно упрощает работу, поскольку не требуют дополнительных затрат на проверку правильности установки.

Для опалубки, согласно, технологических карт, проводится установка положения, как по вертикали, так и по горизонтали. Последним этапом проверки перед заливкой бетоном монолитного основания является проверка на соответствие правильности размещения по монтажным осям. После установки опалубки нижних ярусов, проводится проверка и установка подколонника (стакана).

При заливке основания под сложную форму железобетонной колонны используется усиление каркаса металлической сеткой или сварным арматурным каркасом. Для установки на легких грунтах, сложных почвах, там, где требуется повышенная прочность под фундаментом возможно устройство дополнительной площадки или устройство свайного фундамента, обеспечивающего большую прочность.

Монолитный железобетонный фундамент своими руками

Возведение монолитного железобетонного фундамента включает следующие этапы:

1. Подготовка. Участок под основание постройки выравнивается и очищается. Верхний слой плодородной почвы снимается перед рытьем траншеи. Срезается, как правило, порядка 10 см с установкой нулевой отметки начала земляных работ;
2. Разметка траншей для основания. Во избежание перекоса фундамента устанавливается ориентир и метки. Для них используют леску, колышки и ленту. Разметка проводится следующим образом:
   • Колышки устанавливаются по периметру основания и его внутренней части;
   • Леска натягивается между кольями.
3. Вырывается траншея. Для обустройства дренажной подушки к глубине траншеи прибавляется около 20 см. Создается подушка для защиты фундамента от влаги и состоит из нескольких слоев:
   • Слой щебня толщиной в 10 см;
   • Слой песка толщиной в 5 см.
4. Устанавливается опалубка. Возводят ее в большинстве случаев из деревянных досок.
   • По обе стороны от вырытой траншеи вбиваются на расстоянии 40-50 см колья, на которые будут опираться доски опалубки;
   • В траншею устанавливаются доски, формирующие опалубку жб фундамента.

5. Вяжется арматура. Закладывают ее только после укладки гидроизоляции, в качестве которой могут использоваться листы рубероида. Поверх них заливается слой бетона толщиной в 15 см, который выполняет роль опоры для арматурного каркаса. После застывания бетонной основы траншея заполняется связанными арматурными стержнями. Каркас создается из четырех прутьев арматуры, расположенных вдоль, и поперечных между ними.

   Вяжется арматура несколькими способами:

   • Метод сварки. Каркас такого типа обладает повышенной прочностью, поскольку в нем отсутствуют подвижные соединения;
   • Скручивание проволокой. Такой каркас создается при отсутствии сварочного аппарата. Отличается не меньшей прочностью и качеством.
6. Заливка бетонной смеси. Перед данным этапом опалубка смачивается водой и покрывается тонким слоем раствора. Делается это для того, чтобы раствор не прилипал к доскам.
   Проводится заливка по всей длине траншей, глубина заливки – 20-25 см. Их свежего раствора выводятся пузырьки воздуха при помощи глубинного вибратора, что повышает прочность фундамента.
7. Застывание монолитного основания. На формирование прочной железобетонной плиты требуется как минимум 30 дней. За это время бетонная смесь набирает необходимый уровень прочности. Для ускорения данного процесса специалистами нередко добавляются специальные присадки, увеличивающие скорость застывания бетона. Используют их в основном перед началом холодного сезона для ускорения работ.

Сборный фундамент: бетонные элементы и их установка

Сборный ленточный фундамент

Фундамент нужно использовать для любого сооружения, но подобрать его тип порой не просто. Ведь тут учитывается конструкция будущего здания, его масса, возможность достройки мансардных этажей, тип и структура грунта, множество других факторов.

Не удивительно, что при проектировании будущего здания наибольшие затраты по времени и финансам будут именно на фундаменты и расчет их элементов.

Поэтому, в некоторых случаях целесообразно подбирать сборные фундаменты, которые отличаются прочностью, надежностью и долговечностью, а также рассчитаны на локальное распределение центра массы по площади перекрытия.

Современные фундаменты сборного типа – это конструкция с железобетонных блоков, скрепленных между собой бетонным раствором. В конструкции используются панели, блоки, плиты и столбы. Сборные конструкции стоят существенно дороже, чем монолитные основания, ведь тут нужно привлекать дополнительные рабочие руки, специальную технику.

Конструктивные элементы для сборных железобетонных оснований

Сборные железобетонные фундаменты

• Блоки-подушки в форме трапеции. Они используются для увеличения опорной площади нижнего сегмента основания;
• Элементы стеновых блоков прямоугольной формы с армированными петлями. Используются для наращивания высоты конструкции, используются под землей.

Именно стеновые блоки являются ключевым элементом такой конструкции. Они отлично подходят для возведения каркаса подземных паркингов, подвалов и подпольных технических помещений. Также они отличаются хорошими эксплуатационными характеристиками, прочные и надежные, а для монтажа достаточно использовать бетонный раствор и специальные соединительные арматурные пазы.

Виды сборных фундаментов

• Ленточные.
• Свайные.
• Столбчатые.
• Стаканного типа.

Сборные железобетонные фундаменты: а — общий вид; б—разрезы; е—сборные элементы; 1—стеновые блоки; 2 — блоки-подушки; г —армированный шов; 4 — участки, бетонируемые на месте

Теперь немного о каждом виде фундамента. Ленточные фундаменты отличаются легкостью в установке, они состоят из блоков или бетонных плит. Это сплошные или разорванные ленты по всему периметру фундамента, устанавливаются только под несущими конструкциями здания.

Свайные фундаменты состоят с ряда специальных железобетонных блоков с дополнительным армированием. Сваи забиваются специальной техникой, а сам фундамент используется на рыхлых и пучинистых почвах. Тут стоит отметить, что сваи могут иметь различную длину, поэтому такое решение оптимально для оснований, которые строятся на участках с естественным уклоном.

Столбчатые фундаменты – это дешевые и надежные несущие конструкции, которые состоят с ряда ключевых элементов: бетонных столбов, которые вбивают в пробуренные скважины и рандбалок с армированием для соединения столбов.

Стаканные фундаменты – это основания для промышленных объектов, они производятся с полых железобетонных моделей пирамидальной формы с полой внутренней частью. Это ступенчатая конструкция, где в центре стакана есть отверстие для монтажа столба, который затем дополнительно армируется.

Проектирование и чертежи

При выборе типа ленточного основания специалисты учитывают множество факторов, в том числе следующие нюансы:

• Степень промерзания грунта.
• Уровень нагрузки от будущего строения.
• Высота расположения грунтовых вод.
• Конструкция «ленты».
• Сейсмоактивность в выбранном для строительства месте.
• Особенности рельефа.
• Состав грунта, свойства отдельных слоев.

Малейшие ошибки в расчетах чреваты серьезными последствиями, от перекосов в ходе усадки здания до преждевременного разрушения целостности фундамента и самого строения.

Чертеж на конструкцию входит в состав документации на все здание. Посмотреть, как выглядят различные схемы установки фундаментных блоков, можно на иллюстрациях ниже.

Схема блочного фундамента

План основания здания на чертеже представляет собой всю конструкцию в разрезе на уровне фундамента, благодаря чему его можно достаточно хорошо рассмотреть и понять все особенности конструкции. План опорной конструкции обязательно должен включать в себя следующие показатели:

• Параметры и размеры опорных подушек или монолитной подошвы.
• Глубину расположения абсолютно всех элементов фундамента относительно нулевой отметки, в качестве которой принято считать уровень пола первого этажа здания.
• На чертеже обязательно размещается изображение поперечного сечения основания, на котором подробно отображается подсыпка, ее разновидность и толщина, глубина заложения подошвы и прочих элементов, высоту фундамента над уровнем грунта, разновидность гидроизоляции и применение утеплителя.
• Обязательно в плане должно отображаться расположение всех видов коммуникаций, будь то водопровод, газовые трубы, электрические кабели, канализации и прочее. Схема должна содержать в себе все отверстия, через которые будет прокладываться та или иная коммуникация. Кроме того, к плану должна прилагаться пояснительная записка, в которой подробно должен быть расписан способ организации всех видов коммуникаций.
• Чертеж фундамента должен обязательно содержать в себе расположение всех фундаментных блоков, а также подушек. Если же в качестве подошвы используется монолитная конструкция, также должно быть указано ее расположение и структура.
• План фундамента обязательно содержит в себе пояснительную записку, к которой будут подробно расписаны все конструктивные особенности фундамента, а также технология возведения и установки всех элементов.