鑽孔樁:建築工作的裝置和微妙之處
任何現代類型的建築都需要可靠的地基或地基,以保證整個結構的安全、穩定和可靠。大多數情況下,開發商使用條形基礎 - 它易於安裝,不需要大量的物理或財務成本,但它不能用於土壤的所有區域。堅硬的地面岩石有時位於很深的地方,這使土方工程的體積增加了數倍,並增加了各種成本。在這裡,建議在鑽孔樁上使用基礎,我們將在本文中考慮安裝的設備和施工工作的微妙之處。
特點
即使是建築行業的初學者也知道樁式基礎安裝。它非常受歡迎,幾乎可以在任何建築物的建造中找到——無論是整個購物中心還是私人住宅。當然,這是由於安裝的可靠性(因為樁將荷載從建築物均勻地分配到堅硬的土壤上)和較低的財務成本,因為整體式地基,尤其是優質地基,成本更高。
安裝任何類型的地基都意味著存在正負點,這是由於環境條件、土壤特性和地基的個體特性造成的。很多時候,為了避免建築物中的一種“疾病”,您必須犧牲其他東西。因此,請考慮鑽孔樁的主要優點和缺點。
讓我們從積極的方面開始:
- 如前所述,任何樁結構的安裝都比單片或帶式結構便宜得多,但由於載荷分佈均勻,它們具有相同的高承載能力;
- 鑽孔樁的設計允許您將建築物的基礎安裝在幾乎任何土壤上,這意味著沙質壤土岩石和地下水位高的岩石;
- 規劃安裝合理的鑽孔樁使用壽命或使用壽命可達50年以上;
- 與帶打樁的條形基礎安裝需要或多或少的軟表土才能可靠打入不同,打孔樁在鑽孔後放置在地面上,不會被機械或自動駕駛損壞;
- 事實上,鑽孔樁的安裝不會像打入樁那樣對土壤施加任何壓力,因此即使在未來建築物旁邊已經有許多建築物的情況下,它們也可以用於即使地面擁堵程度很高的地區,這是大城市的典型特徵;
- 許多類型的地基的放置需要特殊的設備,這些設備通常很大,可能會損害您所在地區的景觀完整性,不像鑽孔樁,安裝可以手動完成,很少需要任何設備;
- 某些類型的鋼筋混凝土對腐蝕等過程非常不穩定,會破壞其內部結構,從而導致整個結構的可靠性和穩定性下降,而高質量的鑽孔樁則沒有這個缺點,可以正常工作長期不進行檢查工作;
- 對於下水道系統發達或地下工程結構較多的大城市,鑽孔樁不會對這些通信構成潛在危險,因為它們絕對可以放置在任何地方,並且可以根據需要移動;
- 一個次要但重要的優點 - 與鑽孔樁上的其他類型的基礎不同,它可以快速且幾乎無聲地安裝。
儘管有這麼多積極的方面,這種類型的樁結構也有缺點。
- 在安裝此類樁的第一階段,技術人員面臨著單樁混凝土成本高的問題。此外,根據土壤的類型及其特性,很難計算該區域所需的確切混凝土量 - 這是因為安裝樁周圍的土壤通常沒有壓實。
- 第二個明顯的缺點是大量的人工土方工程。只有當您自己是一位經驗豐富的開發人員並了解有能力的工作組織的所有復雜性時,執行手工工作才更便宜且資源密集度更低。在另一種情況下,如果沒有有償工人的幫助,自行安裝鑽孔樁可能會導致災難性的結果,這對自己來說已經更加昂貴。
- 下一個缺點對於每種類型的基礎和樁結構都很常見 - 計算精度極高。請記住,諸如土壤凍結程度、土壤隆起、地下水位、外部氣候因素的影響等因素在安裝樁的階段可能不會打擾您,但將來它們一定會提醒您自己,因為這些因素可以主要是變化。
- 一個重要的缺點是複雜性,或者更確切地說,不可能在建築物下方放置地下室或地下室。通過適當的規劃,您可以在建築物的地基下放置一個用於存放蔬菜和產品的小地窖,但即使在這種情況下,您也應該小心 - 建築物下方的樁分佈不均勻會導致其各個部分的負載增加.這些是破損、裂縫和碎屑。
在研究了上述所有優點和缺點之後,值得制定一個明確的鑽孔樁定義。 鑽孔樁(有些人稱之為“鑽孔”)是用於安裝的樁,預先在土壤中挖出或鑽出所需深度和直徑的孔。然後在那裡放置一個加固框架,隨後用水泥澆注(一些開發商先用水泥填充樁,然後在一定壓力下加固)。經過這些階段的工作和混凝土硬化後,樁通過鋼筋混凝土基礎相互連接,因此獲得了相同的條形基礎,但已經在鑽孔樁上。
監管要求
目前,安裝鑽孔樁沒有單獨的 GOST 標準,但是,在安裝任何類型的樁型基礎時,技術人員必須遵守單獨的規範和規則列表。這些是 SNiP 02.03、02.01 和 03.01。這些規則中的每一個都是在 20 世紀末投入生產的,但它們的一般規定,由於樁安裝過程的微小變化,到現在都沒有改變。
如果您遵守 SNiP 的要求,在安裝鑽孔樁的過程之前,有必要進行地質、水文氣象和大地測量性質的計算。在進行準確計算後,您應該選擇:適合您所在地區的鑽孔樁類型,樁的大小或支撐本身。您可以在專家技術人員的幫助下自己計算一些地質和水文氣象數據,或聯繫最近的水文氣象中心以獲取實際信息。
合資企業的規範假設氣候因素對安裝過程本身的影響。 這裡推薦技術:
- 在不低於-10 Hz的熱環境條件下,在潮濕的土壤中放置鑽孔樁;
- 在註入井的過程之前,採取全方位的措施防止混凝土組合物凍結;
- 確保設備在特定環境條件下的正確運行。
當然,在更大程度上,這些要求與低溫值的環境條件有關,因為大多數問題是由於土壤隆起過程引起的(為了最大限度地減少這些過程,您應該使用您所在地區的土壤凍結數據)。通常,在高溫下,設備的性能和溶液的填充沒有問題。
除了所描述的建議外,還應採取一定的措施為安裝鑽孔樁做好準備。
這個綜合體包括:
- 在工作邊界安裝障礙物和警告標誌;
- 將領土從所有限制移動或施工的因素中解放出來——它們會減慢施工過程,並對地面施加不必要的影響和負荷(如果物體是整體的);
- 清除施工現場的草皮和各種灌木——個別植物元素可能會干擾工作;
- 為場地提供排水結構既可用於已建成房屋的未來運營,也可用於建築本身,因為天氣條件並不總是有利或地下水位過高;
- 以這樣一種方式組織施工區域,使鑽孔和澆注所需的所有設備都可以自由進入物體並在其周圍移動。
特徵
在鑽孔樁上製造高質量地基具有一些特徵。這通常適用於用於緊固、固定和密封井和樁結構的元件的特性。考慮鑽孔式基礎元素的特徵。第一個重要的元素是模板,它的結構和特性。已經在材料中提到了它們作為加強部件的固定元件。
也許你們中的許多人習慣於將模板理解為確切的木製或鐵元素,用於塑造混凝土或鋼筋混凝土結構。
在某種程度上,該技術也適用於樁的施工,但是,在這種情況下,模板可以是:
- 圓柱形軋製屋頂材料(建議孔直徑不超過 50-60 厘米) - 該元件將在澆注過程中為加固部件提供額外的防水;
- 石棉水泥管 - 它比其他類似物更堅固,加強整個結構並防止意外的機械損壞;
- PVC、PP管或其他聚合物製成的管(這種類型適用於小型、超大型和輕型建築,例如小房子、浴室、不超過2-3層的建築物)。
模板可以是可拆卸的或固定的,即使在澆注混凝土之後也是如此。 技術人員最常使用第一種,第二種提供鋼筋混凝土基礎的額外固定和防水,但第一種更經濟。請注意,在使用某些類型的聚合物模板時,值得考慮某些類型對陽光直射的脆弱性。提到模板時,值得一提的是使用套管固定孔壁的方法 - 它執行的功能有點相似,但大多數情況下它不會從管道中移除,儘管節儉的開發商和資金有限的開發商可能會採取不同的行動。
第二個同樣重要的元素是加固框架及其屬性/特徵。
許多沒有經驗的建造者不注意在鑽孔基礎中加強元件的質量和正確安裝等重要參數。確定樁的加固部件作用的一個常見錯誤僅僅是它們的存在或不存在。換句話說,如果他們是,那很好。這是一個根本錯誤的做法,它可能適用於小型私人建築,但如果在建造大型建築時忽略這一因素,則會危及整個建築的可靠性。
根據 SNiP 的規範,鋼筋籠是 4 根或更多根直徑至少為 10 毫米的垂直桿的結構。事實上,鋼筋籠本身的設計是一個圓柱體 - 用特殊的水平夾具(通常是金屬)固定桿。值得注意的是,鋼筋籠浸入準備好的井中時,桿的頂部應從井的最高設計點(或從套管、模板的點)釋放20-40厘米——這對於隨後固定鋼筋混凝土基礎是必要的。
應該注意的是,在鋪設碎石混凝土(使用碎石或碎石,通過施加振動壓力將其打入混凝土)期間放置鋼筋框架可能會出現問題。在這種情況下,加強元件不是沿著結構的整個高度放置,而是僅放置在樁的上部。這種方法在兩種情況下使用:當開發商想要以自然的方式加固樁時;如果你想節省混凝土混合物。
無論這種方法是否可取 - 許多專家都以不同的方式相信。
安裝鑽孔地基的另一個重點是正確放置格架及其功能是否符合要求的特性。格柵的合格安裝是否重要,或者僅僅將其放置在樁上就足夠了 - 這個問題相當修辭。格架在地基的工作中發揮著主要作用 - 它將施加的壓力和來自建築物的負載分配到樁或土壤上。鑽孔基礎格架與傳統的帶式格架之間的區別在於,它不是放置在準備好的溝槽中的土壤岩石上,而是放置在樁上方的鋼筋桿的末端。
請記住,在冬季,由於隆起過程,土壤變形的風險很高。 - 對於樁型基礎,這是一個常見的問題,因此,為了避免損壞基礎本身,它的基礎和地面之間留出15-20厘米的間隙是值得的。如果您已經安裝了格柵並且離地面的高度低於給定的高度,我們建議您在格柵下方放置 5 厘米厚的泡沫層,它可以防止膨脹並且通常在溫暖的時期恢復其形狀。
在用混凝土砂漿澆注模板並完全乾燥後安裝格架。將來,為了防水基礎,建議用兩層屋面材料覆蓋格子。
安裝
值得一步一步的指導,使用它,並在執行上述預防措施和措施後,技術人員將能夠用自己的雙手建造一個高質量的鑽孔基礎。
因此,建設者必須遵守以下步驟:
- 測量和標記工作的執行 - 技術人員準備或訂購特殊圖紙,考慮到建築物的領土和技術特徵,為他們的有效實施;
- 確定樁的類型 - 懸樁(不會到達緻密的土壤)和樁架(基於堅硬岩石的打樁結構),第一種類型更適用於有爭議的土壤區域 - 地下水位高,可能的地面移位和冬季高隆起的土壤;
- 在鑽井現場安裝鑽機;
- 對技術人員所需的深度和直徑值進行鑽孔(這兩個參數在施工開始前選擇,取決於建築物的尺寸和土壤岩石的類型);
- 引入粘土砂漿 - 這是防止孔壁脫落過程所必需的,然後 - 粘土表面不會讓地下水中的水分流失,成為一種自然的孔內部加固;
- 污泥元素(或相同的鑽井產品 - 鑽井過程中獲得的各種岩石、雜質、地層)必須用鑽井液或機械方式提取到地表(這完全取決於鑽井的類型);
- 如果物體較大且尺寸較大,並且未來的樁元件需要特殊加固,則開發人員使用專用設備將加固元件浸入已挖井的全部深度(取決於深度,此過程可能在壓力下進行);
- 將加強件放入孔內後,用止動件固定,這種止動件可以是模板,我們將在下面考慮其種類;
- 完成上述程序後,用混凝土填充孔(取決於樁結構的深度,混凝土可以用特殊設備或手動輸送,但是,無論如何,混凝土的持續時間不應超過 3 小時 - 這是規範SNiP);
- 進一步的行動包括根據所描述的方案已經在另一點鑽孔和填充井,接下來的測量行動和用鋼筋混凝土條形基礎固定所有樁。
計算
任何基礎的安裝過程都是基於清晰和乾燥的數字。無論您多麼想不這樣想,但安裝地基的最輕微錯誤 - 您可以為自己和您的建築物提供土方工程和大量財務費用的持續維修。避免這種情況很容易 - 您只需要考慮可能影響基礎可靠性的盡可能廣泛的因素。當然,這也適用於鑽孔樁的基礎。
以下是影響安裝鑽孔基礎安全性的參數的完整列表:
- 基礎/格架的面積和長度,以及它的高度,側面和鞋底的面積 - 這樣您就可以計算出建築物在基礎的單獨部分上的平均壓力和堆(不要忘記考慮內部分區的參數);
- 混凝土或碎石元件的平均成本 - 這將允許您計算單個樁的剛度和強度的可能性 - 在這裡值得考慮是否存在套管,模板,防水元件(不要忘記最初的計劃因此,幾乎 100% 的情況下,混凝土的成本略低於所花費的體積);
- 單樁的載荷和壓力,以及建築物和基礎的重量對岩石的載荷;
- 必須遵守鋼筋框架的要求和建議 - 這是 1 厘米的直徑,鋼筋的數量、長度和重量,根據 SNiP 為您的建築物提供的緊固夾具的直徑和間距;
- 模板特性(根據您使用的模板材料,這些值根據GOST差異很大);
- 除此之外,還要考慮上面已經提到的外部氣候條件。
經常發生某些類型的計算不能應用於私人開發商建造的建築物,這可以通過以下因素來證明是合理的類型的基礎)和其他一些。這是當今普遍的情況,隨著單個項目數量的增加,建築施工中的設計決策也越來越大膽。在這種情況下,開發人員必須使用 SNiP 2.02.03-85、SNiP 3.03.01-87、SNiP 52-01-2003 和 GOST R 52086-2003 中數據的規則、規定和表格。通過研究這些文件,您可以確定最佳的樁元件數量、計算樁的鋪設深度、您所在地區的土壤和地基上的荷載,這對初學者肯定會很有用。
計算鑽孔基礎的過程很簡單。首先,您需要計算所有基礎結構的重量,考慮家具、人員、牆壁護欄、樓梯、上層建築、雪或雨荷載的大致重量。下一步將確定單個樁的承載能力,這將取決於樁的直徑和長度、鋼筋籠的特性、土壤岩石的載荷及其特性等參數。您可以根據沖壓測試獲得的數據計算樁的承載力
設計措施後,建設者進行糾正工作,其中包括優化樁數 (如果數字是奇數,通常四捨五入為偶數)並檢查整個結構是否有損壞和裂縫。樁的數量以及它們之間的距離取決於建築物的重量和樁本身的直徑。放置樁時,請記住,它們必須安裝在建築物附近牆壁的角落和連接處。否則,基礎某些部分的載荷和壓力可能會接近臨界值。
提示
在查看專家的建議後,您可以理解您不應忽視安裝鑽孔樁的規則。任何基礎都是建築物的基礎,是它的“核心”。計算錯誤的根本不准確 - 並考慮到您的房子將僅代表 30-40 年,而不是規定的 100 年。如果您想節省混凝土的質量或鋼筋的數量,請考慮這一事實,不要忘記使用 SNiP 和 GOST 的規範,它們的創建不是為了限制您的活動,也不是為了限制設施的行動,但僅是為了您的安全和其他人的安全。
專業人士的意見和建議將幫助您建造耐用可靠的建築。
如何用自己的雙手製作無聊的樁,請參閱下一個視頻。
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