Данная статья полностью посвящена технологии возведения монолитных лент, но многие из описанных операций будут актуальными и для сборных конструкций из блоков — они станут героями одной из наших будущих работ цикла о фундаментах. Мы постарались собрать воедино практический опыт профессиональных монтажников и требования действующих строительных норм.
Когда закладывать монолитный фундамент
В какое время года начинать строительство фундамента — это один самых актуальных вопросов, который мучает всех будущих владельцев частного дома. Скажем прямо, современные технологии позволяют качественно производить работы в любое время года.
Некоторые застройщики берут в руки калькулятор и приходят к выводу, что выгоднее всего строить зимой. Да, материалы дешевле, да, легче найти опытную, хорошо укомплектованную бригаду, и, возможно, возьмут с вас недорого... Но культура возведения при минусовых температурах должна быть на высочайшем уровне, а в частном строительстве с этим обычно возникают серьёзные проблемы. Риски велики. Исключением можно считать, пожалуй, только строительство из древесины. Срубы, брусовые и каркасные дома строятся «сухим» способом, однако основания этих домов лучше всё-таки возводить в щадящих условиях.
Ещё бытует мнение, что фундамент следует возводить летом/осенью, после чего он сам по себе должен «выстояться» до весны. На самом деле, такой подход является ошибочным, и причин тому несколько. В летний зной свежие, только уложенные растворы и бетоны быстро теряют влагу, а соответственно пластичность и прочность — требуется грамотное увлажнение монолитов, защита от прямых солнечных лучей. Осенью, в период затяжных дождей возникают сложности с земляными работами — котлованы и траншеи наполняются водой, их откосы могут размываться и осыпаться. Участки с неблагоприятным водным балансом сильно разбиваются техникой. Бетон и раствор также придётся защищать от осадков.
Самое главное: готовый фундамент нельзя оставлять на зиму незагруженным. Как минимум, до наступления холодов должны быть возведены стены.
Подготовительные работы
Строительство дома начинается с фундамента, но кое-какие манипуляции стоит произвести ещё раньше. Они направлены на грамотную организацию площадки, которая позволит в будущем сэкономить и время, и деньги:
Ограждаем участок. В большинстве случаев вначале ставят недорогие временные заборы, но есть опытные подрядчики, которые резонно предлагают начинать стройку с возведения капитальных ограждений — оставляют лишь проём для въезда техники.
Подъездные пути должны быть проходимыми в любую погоду, лучше всего применить дорожные плиты (они убираются по окончании строительства). Действенный, бюджетный вариант — отсыпка дороги средним щебнем. Как правило, толщины примерно в 3 фракции будет достаточно. На этом этапе есть смысл таким же образом подготовить площадки для складирования крупногабаритных стройматериалов.
Участок очищается от пней, деревьев, кустарников. В обязательном порядке освобождается площадь под домом и 5–7 метров вблизи него (здесь может работать техника).
На территориях, расположенных на склонах или с проблемным водным балансом, устраивается временный водоотвод. Это перехватывающие канавы, расположенные с высокой стороны участка, они идут поперёк естественного тока воды, собирают её и пускают по краю участка. Производить капитальные работы по дренированию на этой стадии нельзя, так как даже заглублённые каналы во время строительства могут быть повреждены давлением, производимым тяжёлой техникой. Больше информации вы найдёте в статье «Как сделать дренаж на участке».
Разметка фундамента
Дом является основным элементом архитектурного планирования территории. Поэтому очень важно правильно расположить его на участке. Существует такое понятие как «красная линия», она обозначает границы земельных участков, территорий общего пользования, трасс коммуникаций, всевозможных дорог и проездов. Постройки должны быть на определённое расстояние удалены от красной линии и других участков, в том числе и по противопожарным соображениям. Минимальные расстояния указаны в нескольких нормативных документах, например, СП 30–102–99 «Планировка и застройка территорий малоэтажного жилищного строительства». Если коротко, то от жилого дома до соседнего участка должно быть не менее 3 метров, до красных линий улиц и дорог — минимум 5 метров. От вспомогательных построек до соседнего плана — 1 метр, от сооружения для содержания скота и птицы — 4 метра. Отдельно следует учесть расположение деревьев и кустарников до соседского участка (высокие — не менее 4 метров, низкие — не менее 2 метров, кусты — минимум 1 метр). Имеются противопожарные ограничения расстояний между соседними постройками определённого типа — смотрите СП 53.13330.2011.
Кроме красной линии и противопожарных норм на пространственное ориентирование дома иногда влияет расположение существующих и будущих коммуникаций, стороны света, рельеф, зонирование участка — хозпостройки, подъездные пути, огород, гараж...
Разобравшись с привязкой дома, можно приступить к разметке фундамента. Эту операцию, как правило, осуществляют по осям несущих стен, тогда от этих линий в обе стороны отступают по половине ширины фундамента. Этот способ применяют, если ширина котлована или траншеи больше размеров проектной ленты (например, когда необходимо делать серьёзную гидроизоляцию или устанавливать опалубку на всю глубину). Если стены траншеи не осыпаются и технологически могут использоваться как опалубка для изготовления монолита, то разметку такого фундамента можно произвести по наружной или внутренней стороне здания.
Самое сложное и самое ответственное дело — это перенести план дома на местность, соблюдая прямоугольность. Направление двух взаимно перпендикулярных сторон можно определить, построив «египетский треугольник», у которого стороны соотносятся в пропорции 3:4:5. Между катетами египетского треугольника будет угол в 90 градусов, на них можно отложить стороны нашего фундамента. Задачу удастся упростить, если воспользоваться специальным оборудованием, например, даже недорогой лазерный построитель позволяет получить хороший результат (о таких приборах у нас есть отдельная статья). Какой бы способ разметки не применялся, обязательно следует сравнить диагонали нашего будущего фундамента. Если они равны — перед нами прямоугольник, если имеется разница — потребуется корректировка.
Зачастую фундамент представляет собой более сложную геометрическую форму, например, Т-образную, Г-образную, с непрямыми углами и радиусами. Так или иначе, но начать разметку стоит с определения основного прямоугольника, а уж потом добавлять к нему или «вырезать» вторичные прямоугольники, треугольники и другие фигуры.
Полученные контуры на местности фиксируются с помощью шнуров, натянутых на колышках-ориентирах (хорошо для этих целей подходит толстая рыболовная леска). Сами колышки могут представлять собой деревянные бруски, отрезки арматуры или тонких труб. Их стоит забивать не ближе чем на 1,5 метра от траншей. Чтобы случайно не потерять полученные направления во время монтажных или земляных работ, возле основных кольев (строго под леской) вровень с землёй забивают резервные. Иногда соседние деревянные колья соединяют горизонтальной обрезной доской, на которой и крепят леску, обозначающую контуры траншеи или фундамента. Это приспособление называют обноской.
Теперь, пользуясь нивелиром, необходимо нанести на план перепады высот под домом и определить глубину траншеи от поверхности в разных точках фундамента. В крайнем случае, можно водяным уровнем поставить взаимно горизонтальные отметки на угловых колышках и натянуть шнуры в одной плоскости, допустим, моделируя верх фундамента. Тогда перепады высот отмеряются рулеткой от шнура.
Перед началом выемки грунта, контур траншеи/котлована на земле отсыпают песчаной полоской, или расчерчивают канавками.
Земляные работы
Земляные работы следует начинать непосредственно перед началом строительства фундамента, когда на руках имеется чёткий проект, завезены все материалы, собраны щиты опалубки и секции арматурного каркаса. В обязательном порядке необходимо завершить работы по временному поверхностному дренированию участка. Разработанные траншеи и котлованы не должны долго оставаться открытыми.
Для неглубокого ленточного фундамента траншею предпочтительнее разработать вручную, тогда меньше нарушается структура, напластования естественного грунта, и монолитную ленту можно изготовить непосредственно в грунте, не применяя заглублённую опалубку. Кроме того, в этом случае отпадает необходимость в обратной засыпке. Другое дело, если дом будет иметь подвальные помещения — тогда нужно готовить сплошной котлован, и без привлечения экскаватора обойтись будет сложно.
Выемку грунта для фундамента, который необходимо покрывать гидроизоляцией, или если основание рыхлое и склонно к осыпанию, делают шире фундамента (минимум 20 см с обеих сторон), иногда с откосами. Если по траншее необходимо передвигаться и совершать какие-то технологические манипуляции, то между фундаментом и стеной грунта должно оставаться пространство шириной не менее 60 см.
Землеройной техникой лучше действовать в два этапа: сначала делать черновую разработку, а затем удалять недоборы, регулярно проверяя глубину выемки (чем ближе до проектной отметки, тем чаще). В некоторых случаях умышленно оставляют защитный слой грунта 10–15 см, как на дне траншеи, так и на её стенках. Сечение траншеи всегда подгоняют до расчётного ручным способом.
Сложнее дело обстоит с перебором — повысить ошибочный уровень выемки можно только качественно уплотнив «родной» грунт до состояния естественного, что сделать в узкой траншее практически невозможно. На практике, лучшим решением будет углубить до перебора всю траншею и заложить монолитный ленточный фундамент немного ниже проектных отметок (если это, конечно, позволяют гидрогеологические условия). С котлованами, где незначительный участок «перекопан», поступают иначе — их дно можно выровнять подсыпкой из гранитного щебня, которую тщательно уплотняют трамбовкой.
Выбранный грунт рекомендуется грубо сортировать на разные стороны и складировать на некотором удалении от траншеи (не менее 1 метра), чтобы он не оказывал давление на края грунта и не обрушивал стенки. Грунт, извлечённый из основания, существенно увеличивается в объёме (иногда более чем в 1,5 раза), поэтому при рытье котлована следует заранее подумать о местах его хранения и путях перемещения.
Дно траншеи или котлована необходимо сделать строго горизонтальным, промеры глубины производятся через каждые 40–50 см по периметру фундамента. Обратите внимание, что около 10–15 см «съест» песчаная подушка.
Некоторые нормативы, касающиеся земляных работ, можно найти в СНиП 3.02.01–87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты».
Устройство песчаной подушки
Подушка выполняется из песка средней и крупной зернистости, песчано-щебневой смеси, гравелистого грунта. Стандартное её назначение — заменить рыхлый, слабо сопротивляющийся сжиманию грунт, что даёт возможность не прибегать к применению сильно заглубленных фундаментов (так делают незаглублённые фундаменты). Подушка слоями (!) отсыпается в траншее от стены до стены враспор. Каждый слой должен тщательно уплотняться виброплитой, иногда с искусственным увлажнением материала.
Ширина и высота песчаных подушек, а также степень их уплотнения проектируется по специальным методикам. Песчаную подушку нельзя применять при высоком и переменном уровне грунтовых вод, так как песок, насыщаясь водой, заиливается, превращается в обычный пучинистый грунт, к тому же со слабыми несущими характеристиками и склонностью к осадкам.
При возведении ленточных фундаментов на стабильных грунтах, не требующих замены, по дну выемки принято делать отсыпку из песка или щебня. Этот элемент имеет небольшую высоту (около 10 см) и выполняет, скорее, выравнивающую функцию. В любом случае подсыпка/подушка из сухих материалов должна тщательно трамбоваться с увлажнением.
Подсыпка из песка, щебня, гравелистого грунта обладает дренирующими свойствами, поэтому, чтобы вода из бетона не уходила, после установки щитов опалубки (для монолитов) сверху её накрывают гидроизолирующими рулонными материалами — полиэтиленом, рубероидом. Края изоляции заворачивают на щиты.
Устройство опалубки
Опалубка — это своеобразная форма, используемая для возведения всех монолитных фундаментов, также она необходима для изготовления сплошных бетонных поясов над сборными основаниями дома. Можно выделить три основные функции опалубки, которые диктуют её необходимые характеристики:
- придать монолиту проектную геометрическую конфигурацию;
- защитить бетон от попадания в его массу наружной влаги и частиц грунта;
- не допустить отток влаги из свежего бетона.
Так, опалубка должна быть достаточно прочной и жёсткой, чтобы выдержать огромное давление, производимое массой бетона и арматуры (2500 кг/м3 + 100 кг/м3), не допустить критических прогибов при вибрировании и динамических ударах при выгрузке бетона. Она должна быть в меру герметичной, чтобы не выпустить влагу из монолита. Важность работ по устройству опалубки застройщики и подрядчики часто недооценивают, из-за чего страдает не только геометрия фундамента, но и прочность всей конструкции.
Изготовление опалубки
Для изготовления опалубки подойдёт любой материал, технологически отвечающий данным требованиям и не оказывающий на бетон вредного химического воздействия — сталь, алюминий, пластик, древесина (доска, влагостойкая или ламинированная фанера, ОСП-3).
Благодаря умеренной цене материала в частном малоэтажном строительстве наибольшее распространение получила опалубка из обрезной свежепиленной доски хвойных пород, толщиной от 25 мм. Обычно из неё собирают сплошные формообразующие щиты на 5–10 см больше высоты фундамента. Они укрепляются рёбрами жёсткости, рамами, фермами из бруса толщиной 40–50 мм. Доски подгоняют максимально плотно, с зазорами не более 2 мм (поэтому необрезные пиломатериалы не подходят). Практика показывает, что после бетонных работ не более 50–60% древесины, использованной для опалубки, можно будет где-то применить повторно. И это при большой аккуратности монтажников.
Для улучшения герметичности наборную деревянную опалубку можно оббить изнутри полиэтиленом. Сборку щитов стоит производить с помощью гвоздей — «чёрные» саморезы могут оказаться для этих целей слишком ломкими.
Чтобы в дальнейшем нормально произвести распалубочные работы, и опалубка не сильно «прилипала» к фундаменту, щиты с внутренней стороны обрабатываются различными барьерными веществами: пластификаторами, обратными эмульсиями, отработанным машинным маслом или известковым молоком. Борьба с адгезией не актуальна для несъёмной опалубки.
Нормы по изготовлению опалубки изложены в ГОСТ Р 52085–2003 "Опалубка. Общие технические условия".