Как заложить ростверки на свайные фундаменты

В отличие от внешне похожих на них малозаглубленных ленточных фундаментов, ростверки всегда передают нагрузки на сваи. Существуют плитные, ленточные, стаканные ростверки. Они бывают висячего, наземного, заглубленного типа. Изготавливаются из бетона (монолит, сборный), профильного сортимента (двутавр, швеллер), бруса. При проектировании учитывается стеновой, кровельный материал, этажность, регион строительства, прочие факторы.

Плитный ростверк по сваям

При больших габаритах тяжелого здания сложной конфигурации свайные поля обвязывают крупноформатными плитами. Монолитная конструкция предпочтительнее, толщина плит получается из расчета на продавливание. Низкие ростверки укладываются на стадартный «пирог»:

• песчано-гравийная подушка – два слоя по 20 см с виброуплотнением каждых 10 см с увлажнением водой
• кольцевой дренаж – на уровне подошвы ростверка
• бетонная подготовка – 5 см стяжка без арматуры
• гидроизоляция – стандартная процедура для ж/б изделий, эксплуатируемых в земле

Ввиду незначительного заглубления плиты низкого ростверка необходимо выполнить мероприятия по компенсации или предотвращению сил пучения:

• замена грунта нерудным материалом – технология указана выше
• теплоизоляция подошвы – по аналогии с УШП фундаментом, ребра жесткости не нужны

Висячие монолитные плитные ростверки встречаются редко ввиду сложности изготовления. Сборные модификации состоят из одной, нескольких плит, опирающихся на буронабивные (реже винтовые) сваи.

Ленточный свайный ростверк

Для снижения бюджета строительства изготавливается ростверк ленточного типа. Размеры зависят от факторов:

• ширина стен – допускается свешивание кладки 10 см в каждую сторону несколькими рядами
• количество свай в поперечнике – в индивидуальном строительстве обычно сваи монтируются в один ряд
• высота – ростверк рассчитывают, как балку (один пролет), этот размер вычисляется в соответствии с нормами СП 63.13330

Низкие ленточные ростверки укладывают на бетонную подготовку со стандартной гидроизоляцией подошвы перед заливкой. Требования к материалам монолитных конструкций следующие:

• бетон подготовки – класс В7,5 минимум
• ростверк – класс В15 и выше
• арматура – класс А400 (соответствует А-III)

Силы пучения присутствуют исключительно в низких ростверках, их компенсируют несколькими способами:

• подушки из нерудных материалов + обратная засыпка заглубленной ленты песком, щебнем
• утепление подошвы, отмостки, отбортовки – по аналогии с МЗЛФ по слою гидроизоляции укладываются листы пенополистирола XPS (производителей URSA, Технониколь и других)

Независимо от уровня ростверка относительно поверхности, необходима дренажная канализация, отводящая влагу от буронабивных свай.

Монолитная лента

Фундаменты, ростверк которых залит в опалубку, имеют большую пространственную жесткость в сравнении со сборными конструкциями. Балки ростверка армируются двумя поясами, в каждом из которых используется минимум два стержня арматуры периодического сечения.

Монолитный ростверк в 90% случаев используется по буронабивным сваям, поскольку:

• материалы обладают одинаковым ресурсом, линейным расширением
• в монолитном ростверке легче замуровать оголовки с торчащими из них прутками арматуры
• используются одинаковые гидроизоляционные составы

Независимо от положения монолитного ростверка над поверхностью земли необходима укладка дренов, отводящих от бетонных свай грунтовые, поверхностные воды.

Сборная лента

Для технологий деревянного строительства идеально подходят сборные свайно-ростверковые фундаменты. Балки из бруса, двутавра, швеллера укладываются на оголовки, стыкуются в полдерева либо сваркой. Отсутствие бетонных работ позволяет:

• снизить бюджет
• приступить к строительству стен на следующий день

Сборная лента их ж/б балок встречается редко, в индивидуальном строительстве практически не востребована. Сложность конструкции заключается в узлах примыкания двух балок к оголовку одной сваи.

Сложнее всего обвязать монолитным ростверком винтовые сваи. Поэтому их обычно обвязывают брусом, двутавром, швеллером. Для кирпичной кладки применяются балки ростверка из двух сваренных швеллеров, смонтированных на ребро.

Стаканный ростверк по сваям

В зданиях с ж/б каркасами может применяться стаканный ростверк. Он имеет вид подколенника, установленного на плиту с размерами, кратными 15 см, 30 см (высота, ширина, соответственно). При этом, общая высота должна быть на 40 см больше глубины стакана. Расчеты конструкции стандартные:

• продавливание – угловой сваи + колонны
• изгиб – стакан + плита

При армировании пространственный каркас стакана уширяется внизу – связывается с плоской сеткой плиты. Каждый стакан опирается на 4 сваи, используется для монтажа колонн. Поэтому технология более востребована в промышленном, с/х строительстве.

Висячий ростверк

Недостатки высокого ростверка – сложная опалубка, необходимость забирки, компенсируются на пучнистых грунтах отсутствием изгибающих усилий, подушек из нерудных материалов, земляных работ. Для монолитных ростверков чаще используются буронабивные сваи. Балки сборных ростверков чаще стыкуют по оголовкам СВС.

Достоинствами висячего ростверка являются:

• легкая гидроизоляция
• строительство в сложных условиях
• экономия бюджета
• сокращение сроков сдачи объекта
• высокая ремонтопригодность конструкции

Недостатком является невозможность изготовления пола по грунту – все остальные технологии (по лагам, плите) обходятся дороже. При возведении коттеджа по каркасным, срубовым, фахверковым технологиям бюджет строительства всегда минимальный. Поэтому затраты на забирку, утепление коммуникаций в подполье не могут серьезно увеличить себестоимость квадратного метра.

Подземный ростверк

Экономически выгоден подземный вариант при наличии в проекте техподполья, цокольного этажа. Основным преимуществом ростверка перед ленточным фундаментом является опирание на сваи:

• после заливки монолитной ленты, плиты либо изготовления сборного ростверка из-под него можно удалить слой почвы 5 – 10 см лопатой
• все нагрузки передаются на СВС либо буронабивные сваи
• касательные силы печения компенсируются слоем песка при обратной засыпке ленты ростверка

Щель под подошвой монолитной конструкции в грунте защищается листовыми материалами. Для стандартной ленты МЗЛФ этого сделать невозможно. Гидроизоляция, дренажная система позволяют повысить ресурс любой ж/б конструкции, поэтому необходимы для любого низкого ростверка.

Наземный ростверк

Если глубина набухающего слоя в пятне застройки меньше 12 м, рациональнее использовать наземный ростверк, относящийся к низкому типу. Для компенсации сил пучения достаточно оставить между грунтом, плитой/лентой 10 см зазор. С обеих сторон щель закрывается листовым материалом, чтобы в нее не набивался, не наносился ливневыми стоками грунт.

На практике, технология производится в следующем порядке:

• заливка буронабивных свай в опалубку с армированием
• изготовление песчаной подушки
• заливка ростверка с вмуровыванием в него оголовков свай
• удаление песчаной засыпки из-под подошвы ленты
• защита технологической щели по бокам плоским шифером
• обратная засыпка песком
• изготовление отмостки

Возвышающаяся над землей лента является одновременно цоколем здания. Для проветривания подполья необходимы продухи в монолитной конструкции. Поэтому рекомендуется увеличивать высоту ростверка до 0,6 м, чтобы сделать продухи, не ниже 0,4 м от нулевого уровня в противном случае зимой эти отверстия будет закупоривать снег.

Таким образом, ростверк по сваям в большинстве случаев предпочтительнее прочих типов фундамента в малоэтажном строительстве. Сваи проходят насквозь пучнистые почвы, опираются на несущий пласт. Ростверк собирает эксплуатационные, конструкционные нагрузки, распределяя их равномерно. Илы пучения отсутствуют полностью, что является гарантией максимально возможного ресурса постройки.