Инновационная технология свайного фундамента с монолитным ростверком, достижения и преимущества

Технология свайного фундамента с монолитным ростверком – это анализ его особенностей и поэтапный способ создания этой конструкции.

Павел Усманов

Архитектор

Что представляет собой свайный фундамент с монолитным ростверком?

Свайный фундамент с монолитным ростверком – это несущая конструкция основания в виде свайной группы и лежащего на ней монолитного ростверка в виде сплошной железобетонной ленты.

Уникальные особенности конструкции

1. Ростверк оторван (не всегда) от грунта, его не касается, он опирается на железобетонные сваи конструкции. Получается как бетонная «балка» на опорах.
2. До залития ростверка и плиты перекрытия, сквозь нее проводятся все инженерные коммуникации. Вода, электричество, канализация. Все коммуникации в конструкции продублированы. В случае «форс мажора», не надо будет срочно работать над их ремонтом под плитой – перекрытием. Просто переключаетесь на резервные коммуникации, и живете себе спокойно, а ремонт выполните по плану.
3. Уникальность в том, что пространство под плитой, позволяет подвести коммуникации в любую точку плитной конструкции. Размер зазора под плитой от 40 см до 50 см.

   Главное, чтобы земляные работы происходили между опорами, не уходя глубже подошвы фундамента. Этот зазор в конструкции, потом поможет в осмотре и ремонте любых инженерных коммуникаций под плитой.

   Снаружи зазор по периметру, можно позже заложить цокольным кирпичом. Кладка из кирпича должна предусматривать технический люк для осмотра и проникновения в подпольное пространство.

4. Монолитная плита перекрытие связывает воедино опоры и ростверк. Это увеличивает пространственную жесткость конструкции фундамента. Формируется прообраз ядра жесткости в конструкции здания. В результате дом будет устойчивее к сдвигающим и изгибающим деформациям.

   Ядро жесткости – это вертикальная объемная несущая система конструкций здания в форме сплошной замкнутой, «призмы». Она помогает дому переносить ветровые, снеговые или иные сдвигающие нагрузки.

5. После создания дома, плита внутри здания, сверху утепляется ЭППС (пеноплекс - фундамент). Толщина утепления 100-150 мм. Плиты с сечением в 50 мм, укладываются в шахматном порядке, так что бы швы нижнего ряда, лежали на средине плит верхнего ряда ( с перехлестом). Это позволит исключить щели и с пола не будет тянуть холодом. Поверх утеплителя делается цементная полусухая стяжка чернового пола.
6. Этот фундамент стоит настолько надежно, что к нему можно будет «привязать» ленточный ростверк дополнительного строения, если вы вдруг решите расширить площадь вашего дома.

Галерея

Зачем выбирать этот тип фундамента?

Если сравнить стоимость монолитной сплошной «ленты», уходящей на глубину больше, чем промерзание почвы, то она будет стоить почти в два раза дороже, чем этот ростверк на сваях.

Фото 1. Свайно-ростверковый фундамент

Инженеры, прорабы и монтажники компании «Домостроительные технологии Павла Усманова» сообщают: в частных случаях, экономически целесообразнее делать именно этот ростверк на сваях.

Преимущества и возможные недостатки

Сильные и слабые стороны сооружения находятся в конструкции свайного фундамента с монолитным ростверком.

Преимущества

• Практичность. Если сравнивать фундамент с классическим плитным, либо заглубленным до уровня промерзания почвы «ленточным», стоимость этого базиса почти в два раза ниже.
• Эффективность. Сопротивление к изгибающим нагрузкам в центре базиса немного меньше чем у плитного, а вот по краям (там, где под монолитом находится большая часть свай), оно превосходит обычную монолитную плиту.
• Универсальность. Фундамент адаптирован к практически любому рельефу почвы на участке. Это происходит за счет высокого усиленного цоколя, и свайной группы заглубленной в почву ниже уровня промерзания. Опоры опираются на твердые слои грунта.
• Возможность модернизации дома. Базис стоит очень надежно. Если потребуется можно сделать пристройку к дому, можно будет связать оба монолитных фундамента, и даже кровельные системы.

Недостатки

• Сложность монтажа. Этот базис надо выполнять усилиями опытных строителей из крупной компании.
• Использование спецтехники. Потребуется доставка забивной машины, устройство для нее въездной группы. Квалификация для управления данной машиной.

Фото 2. Свайный фундамент с монолитным ростверком

Этапы выполнения работ

1. Разметка участка «пятна застройки». Переносится с чертежей на грунт, оси и размеры фундамента в натуральную величину. Отмечаются на участке места всех будущих опор. Для разметки применяется нивелир. Обноска в виде деревянных «скамеечек» с натянутыми строительными шнурами визуально покажет расположение фундамента.
2. Проводятся земляные работы по снятию грунта на 30 – 40 см, с всей площади фундамента (чаще всего этот этап делается после устройства свайного поля или совсем исключается).
3. Производится бурение скважин под буронабивные опоры. Учитывая, что бурение скважин под опоры, необходимо по всему «пятну застройки», следует предусмотреть подъездные пути для буровой установки и последовательность передвижения установки.

   Бурение проводится винтовым буром. Винтовой бур должен пройти глубже уровня промерзания и достичь плотных слоев. В готовые скважины опускаются асбестовые трубы (если грунты не глинистые или высокая фильтрация воды в слое почвы), которые являются не съемной опалубкой опор.

4. Создание арматурного каркаса. Продольные рабочие прутья, создаются из горячекатаной, стальной рифленой арматуры из сплава класса А3 (А400). Для вспомогательных арматурных прутьев, применяется гладкая арматура, но из той же марки стали А1 (А240). Готовые каркасы опор выглядят как цилиндр или призма.

   Установка арматурных каркасов в опоры. Верхние части арматуры, выступающие из опор должны быть 15 – 20 см, что бы их можно было позднее связать с нижней частью каркаса ростверка.

   Рифление позволяет арматурным прутам сформировать наилучшую адгезию (сцепление) арматурного каркаса с бетоном. Это упрочняет всю бетонную конструкцию. Базис дома, это ответственное сооружение, поэтому именно такие арматурные пруты, там применяется.

5. В общей площади фундамента, на дне котлована утрамбовываются грунты, и стелется геотекстиль. Плотность геоткани 250 – 300 гр/м2. На нем устраивается послойно утрамбованная песчано - щебневая «подушка» основание.
   Используется речной, мытый, сеяный песок, средней фракции с размером зерен, от 2 до 2.5 мм. Перед трамбованием песок смачивается водой из распылителя. Гранитный щебень применяется средней фракции с зернами от 20 до 40 мм. Его слой так же трамбуется виброплитой.

6. Далее идет слой гидроизоляции. Ее выполняют из плотного армированного полиэтилена. Листы ложатся в нахлест друг на друга, по краям, плюс 10 см. Их герметизируют специальным скотчем.
7. Укладываем утеплитель из экструдированого пенополистирола. Используем «пеноплекс» - фундамент толщиной в 50 мм. Общая толщина утепления 100 – 150 мм. Плиты имеют специальный пазо – гребневый «замок» на гранях. Он помогает избежать «температурных мостов», при стыковке плит. При этом плиты укладываются в шахматном порядке, так что бы швы соседних слоев, не совпадали.
8. По периметру основания, укладывается на глубину в 80 – 90 см, пристеночный кольцевой дренаж из труб под уклоном и поворотных колодцев.

Дренажные трубы лежат на «подушке» основании из геотекстиля, утрамбованного песка и гранитного щебня. Геоткань на грунте дна дренажной траншеи стелется так, чтобы ее края потом закрыли трубы, поверх щебневой отсыпки. Дренажные трубы укладываются с наклоном в 20-40 мм на 1 м в сторону приемного колодца.

9. Монтируется из обрезной доски естественной влажности, единая опалубка всего базиса.
10. Создается общее армирование ростверка и связанной с ним плиты. Снизу к ростверку привязываются арматурные каркасы всех свай. Особое внимание следует уделить углам общего арматурного каркаса, местам соединения с каркасами всех опор и связывание ростверка с арматурной сеткой плиты.
11. В основание заливается бетонный раствор марки М300 – М350.

Выбор оптимальных свай для фундамента

Оптимальными сваями для этого основания являются армированные буронабивные опоры. Наполнитель- бетон М250 – М300.

Фото 3. Заливка бетона для монолитного ростверка

Процесс создания монолитно – свайной - ростверковой конструкции

При укладке утеплителя на гидроизоляцию, в местах где будут проходить свайные опоры, и инженерные коммуникации: под них оставляются «окна». Армированная полиэтиленовая пленка укладывается с «напуском» за пределы плиты. После монтажа опалубки, полотно заходит и крепится к ней изнутри.

Арматурный каркас выполняется из стальных горячекатаных стержней класса А3 (А400). Вертикальные и горизонтальные «перевязки» в каркасе выполняются из гладких прутков. Вязка прутов в всех частях каркаса, происходит исключительно на мягкую вязальную проволоку. Сварка категорически не подходит.

Для заливки бетона применяется бетононасос. Бетонная смесь заказывается на производстве. Первым делом заливают смесь в свайные опоры и монолитную «ленту» ростверка, находящуюся над опорами. Плиту льют в последнюю очередь. Процедура заливки делается одним днем, но поэтапно, чтобы не перегружать опалубку.

Вслед за рабочими, которые заняты заливкой, идут другие специалисты, и уплотняют раствор бетона глубинным вибратором. Работая с ним необходимо следить, что бы его стержень не касался опалубки и арматуры. Следует помнить. Если температура воздуха от 0 до – 5 градусов, в бетон добавляются противоморозные добавки.

После заливки бетона, его монолит выравнивают и дополнительно трамбуют виброрейкой. В необходимых местах, где в проекте в монолит пола будут крепиться металлические конструкции стен, заранее делают закладные. По завершению заливки, в бетоне монтируются металлические, квадратные с П – образным стержнем, закладные элементы. Стержень закладной утапливается в бетон на всю длину.

В монолитном ростверке по всему периметру «ленты» идет ряд круглых отверстий – это продухи. Ростверк, как будущий цоколь в них нуждается. Поэтому продухи в ростверк закладываются на стадии проектирования, а выполняются «гильзами» в «ленте» в момент монтирования опалубки.

Они необходимы для вентиляции подпольного пространства. Продухи загильзованы пластиковыми трубами диаметром в 110 - 130 мм. При необходимости продухи, можно будет закрыть соответствующим декоративными крышками.

Распространённые ошибки и полезные рекомендации

• Некачественная перевязка (связывание) верхней части арматуры буронабивных свай и арматуры нижней части «пояса» ростверка.
• Умышленное уменьшение зазора между грунтом и нижней частью «бетонного стола» базиса. Он должен быть поднят над грунтом не меньше чем на 40 – 50 см. Такой размер зазора, позволит потом, сквозь технический люк навесного цоколя: проникать в подполье, и оценивать состояние идущих там, инженерных коммуникаций. Для их ремонта - это то же пригодится.
• Установка меньшего чем необходимо по проекту, количества свай. Это приводит к избыточным нагрузкам на арматурные «пояса» базиса и его деформации в виде прогиба. Здание, стоящее на нем, может из-за этого частично обрушится.
• Применение в каркасах, более дешевой арматуры, чем горячекатаная арматура марки А3 (А400). Так же использование более тонкой арматуры в «поясах» чем указанно в проекте.
• Использование арматуры, не защищённой от коррозии специальными антикоррозийными составами. Однокомпонентным термоотверждаемым составом на основе эпоксидных смол «Scotchkote» 413, либо двух компонентной эпоксидной грунтовкой компании «Remmers», «Rostschutz» EP 2K1.

  Арматура может подвергаться коррозии, без связи с воздухом, прямо в монолитном теле бетонного базиса. Это снижает почти в два раза сроки его эксплуатации.

• Применение в заливке, бетона более низких марок чем в пректе. Это так же губительно влияет на все механические свойства базиса и снижает период его жизнеспособности. Если так поступать, то здание, стоящее на нем, простоит меньше нормативов.

Фото 4. Свайный фундамент

Обобщение результатов

Свайный фундамент с монолитным ленточным ростверком – это хорошее техническое решение для загородных зданий различного типа. Его строить необходимо по профессиональному проекту. Выполнять возведение фундамента и здания должны профессиональные строители. Одна компания спроектировала и она же все построила.

Мы, компания «Домостроительные технологии Павла Усманова» уже много лет в Москве и Санкт – Петербурге сами проектируем и строим в «полном цикле» здания, дома и коттеджи. Работаем в том числе с чистовой внутренней отделкой здания.