Ростверк на винтовых сваях

Что такое ростверк: конструкция элемента

Монолитный ростверк является наиболее удачным решением для малоэтажного строительства. Элемент представлен цельной конструкцией замкнутого типа, выполненной из железобетона или бетона. Он заливается при строительстве, в виде монолитной плиты или балки (ленты). В первом варианте конструкция связывает все сваи в единую систему, которая охватывает всю площадь здания. Ленточный ростверк соединяет сваи последовательно и устанавливается только под несущими элементами строения.

Ростверк, надежно фиксируясь к сваям и включая их в свою толщу, соединяет элементы основания. Монолитный ленточный ростверк может быть повышенный, высокий или заглубленный. Он устраивается при неблагоприятных геологических условиях грунта. Выполнение такого ростверка отличается высокими техническими и эксплуатационными характеристиками. Однако конструкция имеет повышенную трудоемкость, высокую стоимость работ и требует создания густого армирования.

Сборный ростверк представлен конструкцией, выполненной из стальных балок, соединенных между собой сваркой. В качестве соединительных элементов используются двутавры и балки. Также конструкция может быть выполнена из деревянных брусьев. Такой вариант используют преимущественно для возведения некапитальных сооружений и промышленных зданий. Конструкция монтируется и закрепляется на оголовки свай, что не требует последующего замоноличивания.

Обратите внимание! Для строительства частного дома сборный ростверк использовать нецелесообразно, ибо это связано с весьма трудоемким и затратным процессом.

Сборный тип имеет и свои недостатки. В первую очередь процесс монтажа является весьма трудоемким, что связано со значительным весом металлических элементов. В отдельных местах ростверка могут образовываться области с невысокой прочностью, что связано с низкой жесткостью сварных соединений. В связи с образованием коррозии или гниения дерева конструкция является недолговечной, что ограничено 1020 годами эксплуатации.

Промежуточным решением между двумя предыдущими вариантами является монолитно-сборный ростверк. Сборная конструкция состоит из заранее изготовленных деталей, которые укладываются на сваи и связываются друг с другом шпоночным соединением. Осуществляется это во время строительства. Затем вся конструкция омоноличивается.

Работы перед строительством

Перед проведением работ по монтажу такого фундамента со сваями нужно обязательно подготовить все необходимые инструменты и материалы, чтобы в процессе строительства не возникало неприятных пауз.

Выбор свай и их расположение

Для такого фундамента нужно позаботиться о правильном выборе использующихся свай. В зависимости от материала сваи можно выбрать бетонные, металлические, деревянные или железобетонные. Также они могут быть висячими, то есть такими, которые переносят нагрузку от постройки на боковые поверхности. Существуют сваи в виде стоек, которые нагружают непосредственно грунт, который находится под ними.

Обычно при строительстве свайного фундамента используются набивной вид свай, которые укладываются в подготовленные для них отверстия непосредственно на месте монтажа фундамента. Также можно выполнять заливку так называемых инъекционных свай, которые делаются при помощи заливки бетона в отверстие с арматурой посередине. Отлично подойдет и использование набивных свай, которые просто забиваются в необходимое место специальной строительной техникой.

Сваи могут иметь разное сечение: квадратное или треугольное, а также круглое в полом или заполненном исполнении.В этом типе фундамента существует пять способов разложения свай в грунте:

• Одиночный – расположение свай относительно опоры каждая под своей. В некоторых случаях сваи устанавливают наклонно, это обусловлено особенностями рельефа.
• Ленточный – расположение свай по всему периметру строения.
• Полосами – используется для массивных зданий в несколько этажей. Это установка свай в несколько рядов.
• В виде кустов – сваи находятся там, где предполагается большая нагрузка и под несущими стенами. Также такой способ расположения свай используется при строительстве навесов в местах, где располагаются колонны, удерживающие кровлю.
• Полем – расположение свай в шахматном порядке под всем ростверком, который отличается большими размерами.

Для того чтобы правильно рассчитать количество и расположение свай для строительства дома нужно учесть определенные правила. В первую очередь обязательно должен быть подробный план здания, в соответствии с которым будет производиться расчет. Сваи обязательно должны быть в углах, а также в тех местах, где пересекаются простенки. Если между ними расстояние, которое больше трех метров, то обязательна установка промежуточных свай. Вообще самым оптимальным расстоянием между сваями считается 2 – 3 метра. С этим этапом проблем возникнуть не должно, а вот с расчетом площади сваи нужно будет подумать.

Для создания надежной обвязки дома свайным фундаментом , необходимо произвести определенные расчеты. При этом обязательно должны учитываться следующие показатели:

• Масса самого дома и его внутренних составляющих.
• Опорная площадь, которая необходима. Она рассчитывается относительно веса и коэффициента надежности.
• Площадь сечения свай. Для этого их количество умножается на площадь, которая выбрана. Полученный результат будет общей площадью свай.
• Если общая площадь свай, полученная в предыдущем пункте, будет больше, чем та, которая необходима, ее расчет производился в пункте 2, то все параметры верны, и они подходят для этого сооружения.
• Если общая площадь получается меньше, то необходимо увеличить сечение и пересчитать. Таким образом, находим нужное число.

Возникают такие ситуации, когда проще увеличить количество свай, а не их сечение. При этом метод, по которому производился расчет, не изменяется. Площадь опоры, которая нужна для создания надежного фундамента, рассчитать можно по следующей формуле:Площадь опоры равна массе дома умноженной на 1,4 и разделенной на несущую способность грунта. Показатель несущей способности грунта нужно взять из представленной таблицы:

Использование коэффициента, равного 1,4, объясняется тем, что неизвестно какой именно грунт находится под каждой сваей, поэтому лучше перестраховаться и взять чуть больше.

Типы и назначение ростверков

Ростверковые конструкции различаются по типу и назначению. При выборе необходимой конструкции учитывается много факторов.

Ленточные фундаменты с ростверками

Для зданий, довольно прочной и надежной опорой являются свайные фундаменты с ленточным ростверком, для устройства которых используют две технологии. Одна из них применяется при обустройстве оснований выше уровня грунта, а вторая – на этапе создания решетчатой конструкции, которая принимает на себя часть нагрузки.

Ленточный фундамент с ростверком в разрезе

Ленточный фундамент – это оптимальный вариант для устройства основания на склонах и участках со сложным рельефом, поскольку не требуется выполнение сложных подготовительных работ по планированию участка с привлечением спецтехники. Данная конструкция прекрасно подходит для возведения сооружений из облегченных материалов.

Используя при строительстве дома ленточный фундамент обязательно необходимы:

• Песчаная подушка, толщина которой составляет 200-300 мм. Она создается под бетонным каркасом и сваями для их защиты от разрушительного воздействия грунтовой влаги.
• Гидроизоляция решетки и опор, для чего применяют полиэтиленовую пленку, рубероид или асбоцементные трубы.

При обустройстве фундамента необходимо тщательно рассчитывать количество и шаг свай в ленточном ростверке, а также его толщину и прочие параметры.

Для забора

Устройство ростверка для заборов необходимо для полноценной защиты конструкции, которую не может обеспечить плоскость ограждения. Создание пояса обусловлено не только обеспечением от внешних факторов, но и для того, чтобы например домашние животные не могли выбраться за пределы участка. Причины могут быть любыми, но исполнение всегда должно быть качественным, обеспечивать прочность и долговечность конструкции.

Ростверк для забора

В принципе, ростверк под забор практически не отличается от пояса, используемого при обустройстве фундаментов домов. Здесь использована та же конструкция, стройматериалы и выполняются аналогичные функции.

Для свайного основания

Необходимость устройства столбчатого фундамента с ростверком обуславливается непосредственно конкретной конструкцией здания, его весом и жесткостью каркаса сооружения. Для того чтобы опорные колоны не заваливались их обязывают монолитным железобетонным, металлическим или даже деревянным поясом.

Свайное основание с ростверком

В строительстве используется несколько схем свайного основания зданий:

• Колонны с навесным поясом заглубляются в грунт. Данная схема используется в 90% всех свайных фундаментов;
• Столбы опираются на щебневую насыпь без углубления в грунт. При такой схеме обеспечивается высокая жесткость основания дома, что позволяет максимально снизить вероятность просадки сооружения;
• Без ростверка. Этот вариант используется для строительства небольших домов.

Какие сваи использовать

В свайно-ростверковых фундаментах можно применять любые сваи. Их выбирают исходя из грунтов, планируемой нагрузки дома. Сваи делают из металла, бетона, иногда — дерева. Могут они иметь круглое или квадратное сечение. Различаются они и по способу установки:

• Забивные. Они устанавливаются без бурения или выемки грунта. Обычно — забиваются, потому так и называются. В частном строительстве используются редко: требуется специальная техника.
• Буронабивные. Сначала в грунте проделывается скважина, затем в нее устанавливается и закрепляется опалубка. В нее — арматура, повышающая прочностные характеристики. Потом вся конструкция заливается бетоном.
• Железобетонные буровые. В этом случае тоже бурятся скважины, но в них устанавливаются (забиваются, но с меньшими усилиями) готовые железобетонные сваи.
• Винтовые. Это металлические сваи, заостренные на конце и имеющие винтовые лопасти, разрезающие грунт. При больших глубинах необходима специальная техника, небольшие, длиной до 2-3 метров могут устанавливаться вручную.

В частном строительстве чаще всего используют буронабивные сваи. Особенно популярны они при строительстве дач или бань. Могут использоваться и при строительстве небольших домов. Но если дачи и бани можно делать без расчета, то при строительстве дома очень желательно заказать проект.

Разные сваи бывают по форме: квадратного или треугольного сечения, круглые заполненные и круглые полые, иногда разрабатываются сложные формы специально под проект. По тому, как сваи передают нагрузку на грунт, они бывают:

• висячие;
• сваи-стойки.

Висячие сваи имеют большую боковую поверхность и значительную часть нагрузки (до 60-70%) передают с ее помощью. Их используют, если несущей способности грунта на достигнутом уровне недостаточно для того, чтобы выдержать всю нагрузку, а дальнейшее углубление нецелесообразно. В этом случае наличие «пятки» почти ничего не меняет: основная нагрузка передается поверхностью, а не острием сваи.

Сваи-стойки наоборот, большую часть нагрузки передают через острие. В этом случае боковые стенки неразвитые и гладкие, а на конце сваи имеет смысл делать расширение. Один из видов этого типа — сваи ТИСЭ. Они имеют цилиндрическое расширение внизу, из-за чего передают нагрузку на большую площадь. Также пятка не дает силам пучения поднять фундамент.

Ростверк и буронабивные сваи

Это самый простой вариант, если в планах мастера самостоятельное строительство дома, так как буронабивные сваи изготавливают сразу на строительной площадке. Поэтому необходимость в специальной технике отпадает.

Подготовка и установка свай

Традиционно сначала расчищают участок, затем размечают его в соответствии с проектом, отмечают места для будущих свай. Их располагают по всему периметру строения, в его углах, под внутренними (несущими, ненесущими) стенами. Максимальный шаг между опорами — 2 метра, но рекомендованное расстояние меньше — 1, 5 м. Затем переходят к земляным работам.

1. Бурят отверстия для свай. В скважины устанавливают опалубку. В ее роли выступают асбоцементные либо пластиковые трубы, пленка ПВХ, рубероид, гарантирующий гидроизоляцию бетонных столбов.
2. Глубина скважин зависит лишь от одного фактора — от уровня промерзания грунта. Свая должна находиться ниже него на 500 мм. 200 мм из них отводятся на обустройство песчаной подушки. Диаметр отверстий — около 200 мм.
3. После засыпания и трамбовки песчаной подушки в скважины устанавливают трубы. Они должны возвышаться над уровнем земли на одинаковом расстоянии. Вертикальность всех элементов обязательно проверяют.
4. В трубы закладывают арматурный каркас. Его изготавливают из 3-8 металлических прутков. Эти элементы соединяют друг с другом вязальной проволокой либо сваркой. Арматурные штыри должны подниматься над поверхностью на 300-400 мм.
5. Расстояние от армокаркаса до стенок «опалубки» — 200 мм. В подготовленные трубы заливают бетон. Уплотняют его вибратором. Если инструмент отсутствует, то раствор штыкуют с помощью длинного прута.

По-другому поступают в том случае, если в трубах скопилась вода. Чтобы вытеснить со дна жидкость, сначала заливают треть раствора, затем его тщательно трамбуют. Вода после такой операции понимается наверх. Затем доливают оставшийся бетон.

Чтобы обеспечить надежность конструкции, заливка бетона во все элементы ростверкового фундамента должна проводиться в течение одного дня. Поэтому ждать, пока схватится раствор в трубах-опорах, не требуется.

Железобетонный ростверк

Сначала изготавливают опалубку-желоб из обрезной доски, листов ДСП или фанеры. Другие возможные варианты — металлические щиты либо несъемная опалубка, становящаяся одновременно утеплителем и гидроизолятором. Например, популярна сборная конструкция из пеноплекса.

Ширина опалубки не меньше толщины стен (для ленты оптимальны 400 мм), высота — около 400 мм. В этом случае под желоб, который будет «висеть» над землей, устанавливают подпорки. Их минимальный шаг — один метр. Горизонтальность опалубки тестируют натянутой веревкой, ее предварительно проверяют уровнем.

1. Для армирования берут прутки диаметром 10-12 мм, их располагают вдоль всей конструкции.
2. Элементы пространственного каркаса связывают вязальной проволокой, толщина которой составляет 6-8 мм.
3. Верхний и нижний пояса соединяют вертикальными ребрами. Под каркас подкладывают куски камня, обломки кирпича либо небольшие деревянные бруски.
4. Той же вязальной проволокой его соединяют с вертикальными элементами стоек-труб. Альтернативный, но не лучший, вариант — сварка.

В ростверковом случае, в отличие от массивного ленточного фундамента, заливка происходит не послойно, а сразу, поэтому подготавливают большое количество раствора. После распределения бетона его разравнивают, уплотняют. Через несколько часов застывшую поверхность раствора и стенки опалубки смачивают. Для равномерного набора прочности поверхность ростверка накрывают плотным полиэтиленом. Дальнейшую работу откладывают на месяц.

Создание свайно-ростверкового фундамента своими руками

Сооружение свайно-ростверкового фундамента вполне возможно сделать своими руками. Для строительства небольших зданий (беседки, дачные домики) выбирают ростверк на столбчатом основании, свайный вариант подходит для зданий постоянной эксплуатации. Работы лучше всего выполнять в конце весны, в самом начале лета либо ранней осенью. Сначала готовят площадку, очищая от растительности и мусора, потом реализуют дальнейшие этапы выполнения работ.

Предварительно нужно подготовить материалы и инструменты, заказать бетон класса прочности В17.5-22.55 либо закупить ингредиенты, из которых он будет приготовлен в бетономешалке. Под будущую обвязку в случае необходимости нужно подсыпать гравий или мелкий щебень.

Опалубка

Опалубка монтируется выше на 10 сантиметров, чем высота ленточного ростверка. Опалубку делают из деревянных щитов или досок достаточного уровня прочности для того, чтобы не треснуть и не разойтись под весом бетона.

Как выполняется армирование

Сборно-монолитный ростверк обязательно должен армироваться. Для армирования выбирают стальные прутья сечением 12-18 миллиметров, глубина зависит от проекта, но сетку закладывают равномерно, с шагом в 15-30 сантиметров. Обвязка монтируется по всему периметру основания ленты.

Проволоку нарезают заранее, каркас устанавливается в смонтированную опалубку, там связывают с арматурой свай максимально жестко. В проступающей над уровнем почвы верхней части свай сверлят отверстия, через них пропускают закладные, к ним крепят продольные хлысты арматуры. Стальные прутки заводятся внутрь свай, хлысты связывают между собой, с верхними хлыстами. Внутрь свай арматура укладывается слоем в 2-3 прутка.

Бетон

Заливка бетона осуществляется равными горизонтальными слоями, толщина которых должна составлять 10-15 сантиметров. После заливки каждый слой последовательно трамбуется виброинструментом, потом лишь заливается следующий.

Для заливки ростверка подойдет марка бетона М300 или М350.

Ростверк: погода и температурно-влажные условия

Устройство ростверка осуществляется в жаркую погоду, безветренную желательно, без осадков. Прямые солнечные лучи попадать на поверхность тоже не должны. Если температура воздуха отрицательная, бетону нужно обеспечить минимальные потери тепла на всех этапах – от приготовления до укладки. Если работы выполняются на пучинистых грунтах, землю сначала прогревают до плюсовой температуры, защищают от промерзания.

Разборка опалубки

После завершения заливки бетона опалубку демонтируют, сначала снимая крепления и распорки, лишь после этого доски. Опалубочные щиты должны легко отходить от застывшего монолита, если же такой ситуации не наблюдается, это говорит о том, что раствор еще не застыл и нужной прочности не набрал.

Сушка и уход

Когда залит бетонный ростверк, нужно обеспечить правильный уход за монолитом. Конструкция надежно защищается от солнечных лучей, ветра, осадков. Поверхность накрывают полиэтиленовой пленкой, периодически увлажняют водой, если температура воздуха превышает отметку в +22С.

Гидроизоляция

Бетонный ростверк должен быть гидроизолирован, особенно актуально это при сооружении свайно-ростверковых фундаментов заглубленного типа. Также желательно изолировать от влаги повышенные ростверки.

Варианты гидроизоляции:

• Проникающая – специальный раствор с прекрасными адгезионными характеристиками покрывает фундамент.
• Обмазочная – обвязку покрывают битумной мастикой.
• Напыляемая – жидкие составы с высокими водоотталкивающими свойствами наносят при помощи пульверизатора.
• Рулонная – ленту обмазывают мастикой, сверху кладут рулонный материал.

Выбор метода и материала для гидроизоляции зависит от типа грунта, уровня грунтовых вод, вида ростверка, финансовых возможностей и других факторов.

Сколько стоит такое основание

Рассмотрим стоимость винтового фундамента для небольшого дома 6 : 6 м. Оптимальная схема свайного поля состоит из 9 свай.

Тогда от владельца участка потребуется оплатить монтаж 9 штук (стоимость от 650 до 1100 руб/шт) и цену самих свай.

Она зависит от длины и диаметра — например, ВС-57 (диаметром 57 мм) длиной 3 метра стоит 1100 рублей с монтажом или 1200 без монтажа.

Если решено использовать ВС-108, то цена без монтажа (для 3-метрового ствола) составит 1150 руб с монтажом и 1350 без монтажа. Разница в стоимости покупки с монтажом и без призвана стимулировать заказ установки в данной фирме.

В результате, стоимость фундамента составит около 20000 рублей. Но в эту сумму не входит доставка и прочие накладные расходы, поэтому необходимо иметь некоторый резерв.

В других фирмах цены могут отличаться, это надо уточнять непосредственно на месте.