Текст книги "Фундамент. Прочно и надежно"

Разбивка фундамента

Разбивка фундамента представляет собой перенос габаритных осей здания и конструктивных размеров фундамента на грунтовое основание. Разбивку осуществляют до рытья котлована или траншеи.

Габаритная ось здания – это условная линия, проходящая по границе или центру расположения каких-либо конструктивных элементов (чаще – перекрытий). К таким линиям привязывают размеры всех несущих элементов здания, в том числе фундамента.

Для выполнения работ по разбивке осей потребуются некоторое количество деревянных колышков или металлических штырей длиной не менее 1 м, дощечек, тонкая проволока или шнур (причалка), красная масляная краска, куски красной ткани, гвозди и молоток, инструменты для геометрического измерения (например, рулетка).

Чтобы не допустить ошибок при разбивке осей, нужно проверять все углы обноски на соответствие их проектным (обычно стены пересекаются под прямым углом). Кроме того, если перекрытия будут выполнены из стандартных элементов, надо очень точно перенести на основание габаритные размеры осей. Для более точного измерения все обмеры производят по 2 раза, с разных концов линии.

Разбивку фундамента осуществляют в несколько этапов.

1. Находят на площадке 2 точки, фиксирующие самую длинную ось на плане здания. Устанавливают в этих точках колышки и протягивают между ними причалку (рис. 12). Точки следует выбрать таким образом, чтобы между ними уместилась вся переносимая на участок ось. Причалку закрепляют за гвозди, вбитые в дощечки, которые укрепляют на колышки (прибивают или приклеивают). Чем больше линий необходимо перенести на основание, тем больше гвоздей нужно вбить в дощечку. Например, если внешняя грань фундамента не совпадает с координационной осью, ее следует выносить отдельно.

Рисунок 12. Устройство колышков с натянутой причалкой: 1 – столбик для закрепления причалки, 2 – дощечка для закрепления причалки, 3 – гвозди, 4 – колышек, обозначающий угол фундамента, 5 – причалка, 6 – линия внешней грани фундамента, 7 – грузик на отвесе

2. Проделывают то же самое с остальными осями, а затем с помощью грузика на отвесе сносят точки пересечения причалок на грунт для обозначения габаритных размеров фундамента. Получившуюся конструкцию называют обноской.

Колышки обноски с дощечками устанавливают на расстоянии не менее 150 см от края фундамента, поскольку будущий котлован будет иметь слегка наклонные стенки (для предотвращения осыпания грунта) и обноска может быть нарушена. При выполнении земляных работ причалки снимают, а затем вновь натягивают. Заглублять столбики обноски следует не менее чем на 40 см, иначе их легко будет при случайном задевании вынуть из грунта. Дощечка с гвоздями для крепления причалок обязана возвышаться над уровнем земли на 60–80 см. Дощечки должны быть расположены параллельно фундаментным стенам или координационным осям и на одном вертикальном уровне друг с другом.

Разметку осей и граней можно произвести на ровном основании до устройства обноски. Для чего сперва вбивают в землю столбики, обозначающие углы и пересечения граней фундамента и габаритных осей, а затем уже по этим столбикам ориентируются при устройстве обноски.

Для удобства использования обноски можно на дощечках обозначить краской основные параметры фундамента или номер элемента обноски. Если разработку котлована предполагается вести с помощью специальной техники, на каждую дощечку следует привязать кусок красной ткани, чтобы водитель техники не снес элементы обноски.

Переносить на основание габаритные оси с пересечениями под определенным углом удобно с помощью теодолита (специального геодезического прибора для измерения горизонтальных углов) или подручных средств: египетского треугольника из любых материалов, шнура и ватерпаса для определения вертикального угла.

Если здание или его часть образует в плане прямоугольник, правильность его переноса на основание проверяют измерением диагоналей: они должны быть равны.

3. С помощью сухого цемента, извести или краски обозначают границы будущего котлована или траншеи. После чего причалки на время снимают для удобства проведения земляных работ. Линия границы котлована может располагаться на разном отдалении от обозначенных обноской внешних граней фундамента. Максимальное отдаление границ котлована составляет 150 см и применяется для зданий с подвалом. В таком случае обноску нужно устраивать на еще большем отдалении от пересечения осей.

4. После проведения земляных работ обноску восстанавливают по дополнительным колышкам, вбитым в грунт за пределами обноски (на расстоянии 2–3 м) на продолжениях ее линий.

Земляные работы

В целом земляные работы включают в себя не только разработку котлована или траншеи, но также и нивелирование участка, которое уже было рассмотрено ранее, и обратную засыпку грунта. Для этого вида работ пригодятся лопата, лом, кирка, тачка для перемещения вынутого грунта.

Несколько советов по устройству котлованов и траншей под фундамент.

1. Глубина фундаментной ямы должна строго соответствовать глубине заложения фундамента. Если будет вынут лишний грунт, обратная его засыпка плохо скажется на качестве основания. Допустимая погрешность составляет 7 см (эту разницу все равно нужно убрать).

2. Если здание будет построено с подвалом или цокольным этажом, лучше воспользоваться специальной техникой для устройства котлована.

3. Если глубина заложения фундамента невелика, желательно выполнить земляные работы вручную. Это и экономия, и возможность использовать стенки траншеи в качестве опалубки (при щелевом типе фундамента), и меньший объем обратной боковой засыпки, снижающей качество основания.

4. Под столбчатый фундамент лучше вырыть круглые ямы с вертикальными или чуть наклонными откосами, а не целую траншею. Можно механизировать работу с помощью ручного бура, расширив затем яму вручную.

5. Если площадка была тщательно выровнена, глубину ямы несложно проверять в ходе земляных работ обычной рейкой с отметками высот и протянутым по поверхности котлована шнуром. В ином случае может потребоваться нивелир. Проверку глубины котлована следует проводить тем чаще, чем глубже вырыта яма.

Чтобы стенки фундаментной ямы не успели осыпаться, земляные работы осуществляют непосредственно перед началом закладки фундамента. Подпорной стенкой может служить несъемная опалубка.

6. Чтобы вычислить глубину котлована под здание с подвалом, нужно прибавить к его высоте толщину пола.

7. При рытье котлована или траншеи под фундамент желательно сохранить их стенки вертикальными. Для чего надо беречь их от осыпания: подпирать фанерными листами, закрепленными с помощью поперечных дощечек (в траншеях и небольших ямах) или подпорных планок под углом 45° (в котловане).

Траншеи и котлованы с вертикальными стенками можно устраивать только до определенной глубины – если она превышает максимально допустимую, лучше вырыть фундаментную яму с небольшим откосом (наклоном стенок). Для плотного грунтового основания (скального, крупнообломочного) эта величина составляет 2 м, для глины – 1,55 м, для супесей и суглинков – 1,25 м, для песка и других типов основания – 1 м. Чем глубже яма, тем больше требуется откос.

8. Перед тем как укладывать в траншею фундамент, нужно привести ее в конечную готовность: очистить от мусора, грязи, дать высохнуть.

9. Появление в яме воды, просачивающейся из грунта или попадающей туда в виде атмосферных осадков, следует предотвратить с помощью дренажных работ.

10. Вынутый грунт не надо торопиться вывозить со стройплощадки: его можно использовать для обратной засыпки или в качестве удобрения (почва, торф).

К земляным работам относят также подготовку противопучинистой подушки.

Для чего нужно сначала вынуть слабый грунт, если это необходимо. Затем уложить слоями песок, щебень или их смесь. Каждый слой после укладки трамбуют и поливают водой для уплотнения. Минимальная толщина противопучинистой подушки составляет 10 см. Слой гравия можно залить сверху слоем битумной мастики, чтобы обеспечить хорошую гидроизоляцию подошвы фундамента.

Трамбовку песчаных, гравийных и щебеночных подушек осуществляют с помощью пневматических трамбовочных машин, стальных трамбовочных плит, катка, поверхностных вибраторов или вручную с применением тяжелых трамбовок из дерева и металла.

Укрепить слабый грунт можно одним из двух инъекционных методов: цементации или силикатизации. Эти методы позволяют укрепить грунт на большой глубине без его трамбовки и замены.

Цементацию проводят, забивая или вкручивая в грунт полые сваи (трубы), по которым заливают в грунт жидкий цемент (цементное молоко), после чего вынимают трубы из грунта, а отверстия от них еще раз заливают раствором.

Силикатизацию применяют для уплотнения лесса, мелких и пылеватых песков. Вместо цемента по трубам нагнетают раствор жидкого стекла или хлористый кальций с раствором фосфорной кислоты (либо все эти растворы вместе). Для лесса подходит только жидкое стекло (силикат натрия).

Последняя из земляных работ – обратная засыпка грунта. Если грунт основания слабый, вместо него можно засыпать песок или мелкий щебень с последующим их уплотнением.

Возведение фундамента

Арматурный каркас

Устройство арматурного каркаса проводят в два этапа: вязка и установка на место. Вязку осуществляют на поверхности земли путем крестообразного перевязывания стержней проволокой, сварки или соединения с помощью специальных элементов из прочной пластмассы. Предпочтительнее при этом сварка, поскольку перевязка стержней требует больших трудозатрат и менее прочна при эксплуатации.

Тип сборки арматурного каркаса выбирают в зависимости от диаметра стержней. Стержни диаметром менее 25 см соединяют контактной точечной сваркой, пластмассовыми крепежами или вязальной проволокой. Для стержней диаметром более 25 мм используют дуговую сварку, но в индивидуальном строительстве такая арматура встречается крайне редко.

При использовании пластмассовых элементов большую часть соединений рекомендуется сваривать или перевязывать проволокой. В углах и на стыках стен пластмассовые крепежи не применяют.

Как правило, при возведении монолитного фундамента между горизонтальными стержнями арматуры оставляют расстояние в 20–40 см. Наиболее ходовой диаметр основных стержней – от 10 до 12 мм, вспомогательных (хомутов) – 6 мм.

Каркас для плитного фундамента удобно составлять из двух горизонтально расположенных сеток, связанных вертикальными стержнями. Подушки для столбчатого фундамента изготавливают таким же способом. Вертикальные опоры армируют каркасом из пучка основных стержней, перевязанных поперечными хомутами с интервалом 20–25 см.

После подвоза арматурных стержней на стройплощадку их следует при необходимости выпрямить, очистить от ржавчины и нарезать кусками нужной длины.

После сборки каркаса его устанавливают в котлован, траншею или яму. Причем стержни должны быть отдалены от опалубки на 1–10 см. Для ленточного фундамента расстояние между арматурой и опалубкой может составлять от 3,5 до 7 см. Это необходимо для защиты арматуры от воздействия внешней среды.

Арматурный каркас обязан находиться в устойчивом состоянии. Для чего можно перед заливкой смеси заложить между арматурой и опалубкой бетонные камни в виде параллелепипедов нужной толщины.

Бетонирование и другие монолитные работы

Для возведения монолитного фундамента необходимы инструменты для ручной работы (рис. 13) и специальные приспособления и механизмы (например, бетономешалка).

Если в работе сделан перерыв или она ведется в несколько захваток, ранее уложенный бетон не должен затвердеть до продолжения бетонирования: это отрицательно скажется на свойствах фундамента.

Рассмотрим инструменты, требуемые непосредственно при бетонировании (при условии, что бетон или другой материал уже готов). Для уплотнения смеси методом штыкования применяют щуп, методом трамбования – ручные трамбовки различных типов.

Для разравнивания поверхности пригодятся гладилка, скребок и полутерок. Для фундамента из цементогрунта необходимы те же инструменты.

Можно применять электрические и механизированные аналоги описанных инструментов, но их используют очень редко.

Рисунок 13. Инструменты для ручной работы с бетоном: 1 – щуп, 2 – узкая трамбовка с металлическим наконечником, 3 – круглая деревянная трамбовка, 4 – квадратная трамбовка с металлическим наконечником, 5 – гладилка (гладильная доска), 6 – скребок с резиновым наконечником, 7 – деревянный полутерок, 8 – гладильная доска для больших поверхностей

Готовую смесь выгружают из бетономешалки или ящика с помощью лопаты и других подобных инструментов. Если смесь малоподвижна, ее распределяют по основанию теми же приспособлениями.

Опалубка для изготовления монолитного фундамента должна быть гладкой, чтобы его поверхности тоже получились гладкими для меньшего сцепления с грунтом. Опалубку для этого можно оклеить полиэтиленом и смазать машинным маслом. Она обязана быть прочной, с плотным прилеганием всех элементов (стоек каркаса, щитов обшивки и креплений), без щелей. Она может быть изготовлена из дерева, фанеры или металла. Опалубку из дерева и фанеры покрывают олифой или масляной краской. Чаще ее делают съемной для возможности многократного использования. Снимать легче металлическую опалубку. При возведении щелевого фундамента опалубкой служат стенки траншеи.

Смесь укладывают в чистую увлажненную опалубку слоями по 15–30 см толщиной. После укладки каждого слоя смесь уплотняют штыкованием и трамбованием, иногда для этого используют вибраторы. Тонкие конструктивные слои (например, стяжку поверх гидроизоляции в плитном фундаменте) выполняют с помощью подвижного бетона.

При устройстве бутобетонного фундамента к бетонным работам добавляется втапливание в смесь камней, объем которых должен превышать объем бетона. Сперва в опалубку укладывают слой бетонной смеси, затем – бут, вдавливая каждый камень в бетон на половину высоты или глубже, с отступом от других камней и стен опалубки на 4–6 см. Потом укладывают следующий слой бетона и т. д. Уплотнение бутобетонного фундамента аналогично монолитному.

При работе в несколько захваток ранее уложенный бетон очищают от цементной пленки и поливают водой и только затем приступают к дальнейшей укладке смеси.

Уплотнив бетон, нужно выровнять его поверхность.

После укладки смеси необходим уход за ней, который продлится настолько, насколько долго смесь будет твердеть. При этом поверхность фундамента периодически поливают водой для предотвращения образования трещин и укрывают его мешковиной, ветошью или соломой. Полив осуществляют от 3 до 5 раз в сутки для первых трех дней твердения и по 2–3 раза в день все последующее время. При поливе укрывающие материалы не снимают (поливают через них). Оптимальная температура твердения любого материала – 20 °C. При устройстве плитного фундамента большой площади поливать его неудобно. Поэтому вместо полива фундамент укрывают пленкой и покрывают специальным лаком или битумной эмульсией.

Сроки твердения материала зависят от его свойств и размеров фундамента. Железобетонные столбы (в том числе в асбестоцементных трубах) набирают прочность через 1–2 недели, ленточный и плитный фундаменты в зависимости от толщины слоя бетона – через 2–4 недели. Цементогрунт твердеет в течение 15–20 суток.

После того как материал наберет достаточную прочность, снимают опалубку (если она съемная). В теплое время года при оптимальных условиях твердения боковую опалубку фундамента можно снимать уже на 3–4-й дни после бетонирования, в дальнейшем фундамент наберет прочность и без нее. Опалубку бутобетонного фундамента лучше снять через 14 дней после возведения фундамента. Для распалубки используют ломики, кусачки, гаечные ключи и другие подручные инструменты.

Затем следует обработать поверхность бетона, если она имеет дефекты (трещины, пустоты, наплывы и т. п.). Для чего применяют стальную щетку и зубило. Потом поверхность промывают водой, а большие трещины и пустоты заделывают цементным раствором из 1 части цемента и 2 частей песка, а после схватывания затирают полутерком.

Каменные работы

Каменные работы включают в себя кирпичную и бутовую кладки, а также возведение фундамента из сборных железобетонных блоков. Кладку фундамента из природного камня ведут с обязательной перевязкой швов. Это относится и к устройству ленточных фундаментов из сборного железобетона. Для выполнения кирпичной или бутовой кладки необходимы ручные инструменты и приспособления. С помощью кельмы укладывают раствор. Молоток-кирочку применяют для раскалывания кирпича на части и его обтески.

Кувалду, молоток-кулачок и трамбовку используют только для бутовой кладки. Кувалда нужна для раскалывания (плинтовки) камней на более мелкие части, молоток-кулачок – для скола острых углов (приколки камней) и осадки камня во время кладки.

Необходимы для ведения каменных работ такие контрольно-вычислительные инструменты, как отвес, шнур-причалка, горизонтальный уровень, угольник и порядовка. Порядовка представляет собой рейку с делениями, обозначающими ряды кладки, и применяется при кирпичной кладке. Ее устанавливают по углам стен фундамента и по всему его периметру с шагом в 10 м. Одинаковые значения должны оказаться на одном горизонтальном уровне. По ним натягивают причалку и проверяют горизонтальность кладки.

Ряды бутовой кладки необходимо устраивать одинаковыми по высоте и с соблюдением перевязки швов (рис. 14). Причем некоторые камни могут занимать 2 или 1,5 ряда по высоте, а некоторые – меньше.

Рисунок 14. Перевязка швов в бутовой кладке: а) рядовая кладка, б) пересечение стен; 1 – тычковые камни, 2 – ложковые камни

Перевязка швов в бутовой кладке не может быть идеальной, поэтому чередование ложков и тычков весьма условно; главное, чтобы шов не располагался над швом. Нижний ряд укладывают насухо из постелистого бута, плоской стороной вниз. Между большими камнями остаются пустоты, которые заполняют более мелкими камнями.

Для второго и последующих рядов можно применить один из трех методов ведения бутовой кладки (рис. 15). Все они состоят из укладки слоев высотой 20–25 см и различаются по способу подачи цементной смеси.

Рисунок 15. Методы ведения бутовой кладки: а) под лопатку, б) под залив в опалубке и без; 1 – маячный (верстовой) камень, 2 – постелистый бут нижнего ряда, 3 – раствор, 4) щебеночная подушка

Рисунок 15 (продолжение). Методы ведения бутовой кладки: б) под залив в опалубке и без, в) под скобу

Для метода кладки «под лопатку» камни нужно тщательно подбирать и подгонять по размерам. Эту кладку можно выполнять как в опалубке, так и без нее. Кладку каждого ряда начинают после поливки нижнего ряда жидким цементным раствором (подвижностью 13–14 см) с установки маячных камней одной высоты на углах фундамента, пересечениях стен и по всему периметру ленточного фундамента с интервалом в 5 м (в опалубке это делать не нужно). По этим камням натягивают причалки и возводят забутку из других камней, расщебенку, осаживают и трамбуют слой, заливают в пустоты жидкую цементную смесь, а затем укладывают слой цементного раствора в 2–4 см (подвижностью 4–6 см). После чего цикл повторяют.

Кладка под залив включает установку камней насухо с последующей заливкой их жидким цементным раствором. Этот метод возможен только при наличии опалубки или враспор со стенками траншеи (при глубине заложения не более 1,25 м). Подбирать камни по размерам можно менее тщательно. Каждый слой предполагает устройство по нему расщебенки, уплотнение камней и залив раствора. Кладку под залив можно уплотнять вибратором для устранения пустот, к образованию которых она склонна.

Между всеми камнями в бутовом фундаменте обязательно должна быть прослойка раствора, но швы не стоит делать шире 1–1,5 см.

Кладка под скобу больше похожа на метод «под лопатку» и применима для нешироких ленточных и столбчатых фундаментов. Камни подбирают по шаблону.

Нижний ряд кладут насухо с учетом последующей перевязки швов и с укладкой раствора в швы между кирпичами ряда, покрывают слоем раствора в 0,5–1,5 см (толщина его должна быть постоянной) и приступают к укладке следующего ряда. Ширина вертикальных швов при этом составляет 0,8–1,5 см.

Для возведения сборного железобетонного фундамента потребуется монтажный кран (лучше стреловой, чем башенный). Поэтому такие работы называют не каменными, а монтажными. Но по сути их можно отнести к каменным.

Нижний ряд выкладывают из блоков-подушек, начиная с маячных плит в углах здания, местах пересечения стен и по периметру фундамента с интервалом в 15 м. По маячным блокам натягивают шнур-причалку для проверки правильности укладки остальных блоков. Затем устанавливают все блоки нижнего ряда. По нижнему ряду ленты укладывают арматурный пояс из сетки, а по нему – ряды из ФБС с перевязкой швов и соединением выпусков арматуры (для столбчатого фундамента укладывают рядовые блоки и монтируют обвязочные балки). После установки всех блоков пустоты между ними, а также сопряжения стен замоноличивают (заделывают раствором) – все, кроме вертикальных швов.