樁格基礎:設計特點和安裝技術
對於住宅和工業建築的建造,使用了各種類型的基礎,但樁格結構值得特別注意。通常在陸地上觀察到地勢急劇變化、起伏和軟弱土壤的情況下選擇。這種類型的基礎也非常適合位於永久凍土區的建築物。
規格
樁格基礎是鋼筋混凝土、木製或鋼製底座,澆注混凝土,其中所有元素連接成一個單一結構。它的設備可以使用整體類型的書籤(覆蓋有一塊板),也可以使用懸掛式格架構建。懸掛式基礎的特點是土壤表面和格架之間有一個開放的間隙,它必須額外絕緣並覆蓋防水層。至於整體版本,它由混凝土框架形成,其中平台的高度與不同長度的樁齊平。
由於在基礎鋪設過程中,使用樁,埋在承重層和下層凍結層之間的地下,很難在它們之間分配建築物的荷載。因此,樁格式基礎通常由通道和木材預製而成。這種設計的所有支撐都使用特殊的膠帶和混凝土連接到組件上。值得注意的是,格架和樁的組合賦予了承重基礎的可靠性和穩定性。
根據所鋪設的地基(木質、金屬、混凝土或鋼筋混凝土),建築地基具有不同的技術特性。 根據 SNiP 的要求,允許建造位於地面以上的低格架和高格架結構。它們通常由大截面的金屬管或混凝土製成。同時,製作混凝土格柵要困難得多,因為需要準確計算從土壤中澆注膠帶的位置。
基礎的主要特點是其設備中包含的格架可以完美地承受不均勻的負載,為基礎提供剛性接口。格柵重新分配負載,因此建築物已經“平整”的重量被轉移到樁上,並且建築物免受牆壁裂縫的形成。
目的
與其他類型的基礎不同,樁格式基礎理想地將承重載荷從建築物分配到地面,因此選擇它,您可以確定新建築物將可靠地服務數十年,並且不僅可以免受溫度突然變化的影響,但也來自地震活動。這種結構廣泛用於公共和私人建築。特別適合位於具有隆起的永久凍土土壤和困難地形的斜坡上的場地。
此外,建議使用此類基礎:
- 用於建造磚房;
- 在框架結構中;
- 用於由氣體矽酸鹽塊製成的結構;
- 在高密度土壤上;
- 地下水位高;
- 在有流沙的不穩定土壤上。
樁格設計還允許您將地板直接鋪設在地面上,而無需額外平整表面並澆注深膠帶,因為安裝在不同高度的樁可以補償所有不規則性,消除高度差異。您可以在建造重量超過 350 噸的建築物中使用這種地基 - 事實證明,它比條形或瓷磚地基更加可靠和經濟。但是在這種情況下,有必要在項目中增加一個安全係數,它不應該像往常一樣是 1.2,而是 1.4。
的優點和缺點
樁格式基礎是由格架和支架組成的單一系統。
由於結構中存在用鋼筋元件加固的混凝土基礎,該基礎作為建築物的可靠支撐並具有一些優點。
- 經濟效益高。安裝不需要大量的財務成本,因為土方工程被最小化了。
- 可持續性。大的承載能力使得在裝修中使用重型建築材料建造多層建築成為可能。
- 擴大建設覆蓋面。與其他類型的地基相比,任何不適合鋪設傳統地基的土壤都可以進行領土開發。困難的景觀幾何形狀,斜坡和斜坡不是工作的障礙。
- 與格架分開形成填充樁的可能性。由於這種細微差別,混凝土混合物顯著節省。此外,您可以使用現成的和自行準備的解決方案。
- 使用電纜線和地下管道方便地放置樁。這簡化了項目的創建,並且不會破壞設置的功能。
- 高強度。整體式格架和支架束保護結構免受土壤收縮,因此結構在運行過程中不會斷裂或變形。
- 缺乏準備工作。鋪設樁架式基礎,無需形成基坑,簡化了施工過程。
- 良好的隔熱性。地面和地基之間的空間,由於增加了格子的佈置,不允許冷氣流通過——這減少了熱量損失並使建築物變得溫暖。
- 沒有洪水的風險。高出地面兩米的樁結構可保護建築物免受可能的洪水侵襲。
- 易於安裝。擁有最低限度的建築技能,很可能用自己的雙手建立這樣的基礎,而無需借助工匠的幫助,也無需使用土方設備。
- 小的工作條件。
只有當基礎的安裝符合所有施工技術並且建築物根據為其計算的負載運行時,上述優點才有意義。
除了優點之外,這種類型的基礎也有缺點:
- 不可能在岩石土壤上建造 - 堅硬的礦物岩石使得無法安裝樁。
- 在有水平位移的區域安裝有問題。不建議在可沉降的土壤上進行作業,否則會破壞支架的穩定性,導致土壤失效。
- 對於計劃在氣候惡劣的低溫地區建造的建築物,必須考慮採取額外措施來鋪設高質量的隔熱材料。
- 實施帶地下室和地下室的房屋項目不提供此類理由。
- 計算支座承載力的複雜性。自己很難計算這個指標。在最輕微的不准確的情況下,基礎可能會傾斜,因此整個結構的幾何形狀會發生變化。
儘管存在缺點,樁式格架地基已在建築商中證明了自己的良好狀態,並且只收到了房主的積極反饋。
種類
根據建築物的荷載、土壤類型和氣候條件選擇用於建造樁格基礎的支架。它們可以由金屬、混凝土、木材和組合材料製成。
因此,根據樁的特性及其安裝方法,可以區分某些類型的基礎。
- 擰緊。 它由具有開口端的空心金屬管製成。工作是手動或在特殊設備的幫助下進行的。為了使螺旋支架上的結構堅固,並保護管道免受氧化,它們的中空部分澆注有溶液。
- 波羅納比夫納亞。 它是通過將混凝土澆注到預先準備好的位於打入樁上的鋼筋井中而在一塊土地上形成的。填充的基礎具有高強度。
- 鋼筋混凝土。 使用佈置在井中的現成鋼筋混凝土支架進行安裝。
- 扎比夫納亞。 通常,選擇此類基地用於建造大型設施。在特殊設備的幫助下將支撐物堵塞,然後倒入混凝土溶液。
此外,地基可能在格架的深度上有所不同,並且會發生:
- 埋葬;
- 地面;
- 高出地面 30 至 40 厘米。
在安裝用於由加氣混凝土或磚製成的重型結構的樁時,通常使用嵌入式格柵。在這種情況下,使用板進行額外的捆紮,基礎可以作為建築物的地下室。至於木結構的建造,帶有凸起格架的地基是他們的理想選擇——這樣可以節省建築材料的費用,而且凸起的建築可以防止土壤隆起。
設計與計算
奠定基礎之前的一個重要點是它的精確計算。為此,正在創建一個項目和未來建築的計劃。然後繪製基礎圖,並必須指出樁的鋪設方案,同時考慮到它們在與牆壁和角落的交叉處的位置。樁之間的寬度必須至少為 3 m。如果到樁邊緣的距離超過 3 米,則需要額外的支撐。此外,應計算樁的面積 - 為此,首先確定它們的數量,選擇最小高度和厚度。
為了正確計算,您還需要了解一些其他指標:
- 未來建築的質量 - 不僅需要計算所有裝飾材料,還需要計算內部“填充物”的近似重量;
- 支撐面積 - 使用已知的結構重量和可靠性係數,很容易確定支撐上的載荷;
- 樁的尺寸和橫截面積 - 由於已知的支撐數量,它們的數量可以乘以選定的面積並得到所需的值。
所有結果都必須與先前確定的參考區域進行比較。在某些情況下,有必要減少或增加支撐的面積,因為它們的承載能力將取決於土壤的直徑和類型。
施工階段
樁和格架上的基礎是一個複雜的結構,但很有可能自己製作。為了使這樣的基礎可靠地工作,必須在工作期間使用特殊的 TISE 技術和逐步安裝說明。
樁格基礎的建設提供了以下工作:
- 計算項目的基礎和創建;
- 施工現場的準備和標記;
- 鑽井和挖溝;
- 模板形成;
- 加強;
- 用混凝土砂漿澆注和接縫的剛性密封。
上述每一點都很重要,因此,在施工的每個階段都應檢查質量控制,因為最輕微的錯誤或不准確都會對建築物的運行產生負面影響。
打標
在開始施工之前,仔細準備工作場所。為此,首先要清除場地上的石頭、樹根和樹木等機械障礙。然後將土壤平整併去除肥沃層。之後,應用標記指示樁的位置。這項工作是用繩子和木樁完成的。
標記必須嚴格沿對角線安裝。 繩索被拉伸以標記牆壁的內表面和外表面。如果不准確,將導致項目偏差,並且在操作過程中基礎可能會翹曲。
如果在現場觀察到小的高度差異,標記很容易執行。對於地形複雜的地區,需要有經驗的工匠的幫助。還應特別注意建築物的角落 - 它們應形成 90 度角。
挖溝
一旦確定了基礎的邊界,就可以開始土方工程。首先,在格架下挖一條溝,然後鑽孔,隨後將在其中安裝樁。工作通常藉助撬棍、鏟子和鑽頭等手動工具進行。如果經濟條件允許,您可以訂購專用設備。
根據未來建築的目的和土壤類型,選擇最佳的格柵寬度。對於家用物體,0.25 m 被認為是可接受的指標,對於移動物體 - 0.5 m,對於住宅建築,這個數字增加到 0.8 m。至於深度,格子可以位於 0.7 m。
在挖掘的溝渠中,有必要檢查底部和牆壁的平整度 - 激光水平儀將對此有所幫助。 之後,在溝槽底部鋪設沙墊,選擇大部分沙子。鋪設後,表面用水潤濕並仔細壓實。砂墊不能小於0.2m。下一階段的開挖將是垂直樁孔的準備:鑽孔深度為0.2-0.3m。
然後,將管道安裝在完成的坑中,這將起到模板的作用,並且底部覆蓋有防水材料 - 這將保護結構免受潮濕。
安裝格柵
施工中的一個重點是格柵的安裝。大多數情況下,選擇金屬元件進行工作,它很容易焊接到樁頭上。為了使結構均勻地傳遞載荷,必須嚴格水平放置。如果根據該項目的基礎裝置提供使用鋼筋混凝土低格架,則從中間部分的碎石進行額外填充。將碎石倒入幾層 5 cm 並壓實。
模板放置在準備好的底座上。 其膠帶的寬度應超過牆壁的寬度,高度按照地下室的指標計算。在許多方面,擋塊的安裝和防護罩的組裝類似於條形基礎的工作技術。
至於加強,在大多數情況下,類似於膠帶的結構,兩條帶肋的加強帶是從下和從上製成的。它們用樁捆在一起。從樁中伸出的鋼筋末端是彎曲的:一排綁在上面的帶子上,另一排綁在下面的帶子上。
鋼筋出口距鋼筋直徑不應小於 50 毫米。例如,如果您使用橫截面為 12 mm 的鋼筋,則建議將其彎曲 60 mm。
鋪設預埋件
在完成框架製造的所有工作後,有必要考慮通信系統的放置。為此,需要鋪設箱子和管道,污水、電力、管道和供暖將通過這些管道。我們也不能忘記為工程系統和通風鋪設管道。如果這個階段沒有完成,那麼在施工後,混凝土將不得不被錘擊以進行安裝工作,這可能會破壞其完整性並損壞建築物。
澆注液
基礎安裝的最後階段是澆注混凝土溶液。對於混凝土,通常使用 M300 級水泥、碎石和沙子。混合物以 1:5:3 的比例製備。在這種情況下,溶液不僅被倒入 - 它還被振動。因此,表面耐用且均勻。
首先,樁的孔用混凝土澆注,然後是模板本身。最好一次性完成工作流程。如果您分階段進行混凝土,則可能會出現不規則和氣泡。澆注的最佳溫度被認為是+ 20C - 使用該指標,模板可以在四天后拆除。在此期間,混凝土將獲得強度並為後續的施工工作做好準備。
有時在低於 + 10C 的溫度下舖設底座 - 在這種情況下,您必須等待完全乾燥至少 2 週。在冬季,澆築的混凝土需要額外加熱和隔熱。
有幫助的提示
樁格基礎必須正確豎立,遵守所有施工技術 - 這將有助於提高其技術和操作特性。
如果施工工作是由新手工匠進行的,那麼他們需要考慮經驗豐富的專業人士的一些建議。
- 安裝應從計算開始。為此,確定了土壤的類型和格柵的深度。如果支撐的鋪設深度不足,建築物會收縮和破裂,之後甚至會倒塌。
- 土壤的研究發揮著巨大的作用,結構的承載能力取決於土壤。岩石和石質土壤的比率最高。如果土壤的成分確定不正確,這將導致結構載荷計算錯誤,結果它會沉入地下。
- 樁和格架之間必須有良好的連接,因為在土壤壓力的影響下,不穩定的結構可能會倒塌。
- 無論是哪種地基,都必須將沙墊鋪設到冰凍深度——這對於冬季運行地基尤其如此。凍土會膨脹並導致格架破裂。
- 格架不應與地球表面接觸或埋在其中。有必要清除整個場地周圍的一小層土壤,然後安裝模板,填充沙子並澆注混凝土。
- 需要準確計算樁之間的步距。該指標是根據基礎上的荷載、鋼筋的直徑和數量確定的。
- 在加固過程中,值得提供適量的通風產品。所有內部隔間都必須連接到街道的出口。
- 絕緣和防水在基礎建設中發揮了巨大作用。它們應該在基礎澆築混凝土之前鋪設。
- 坑底或溝底必須壓實,不得鬆動。不可能讓地球從牆壁上崩塌到地基上。此外,沉積水必須從溝或坑中排出,否則底部會變濕,不適合澆注砂漿。溝槽中坡度過大也是不可接受的。
- 薄弱的地面需要用樁加固和良好的回填。
- 用於回填氣墊的沙子必須潤濕並以 45 度角分佈在氣墊輪廓下。
- 模板必須牢固固定,因為在澆注混凝土時,它可能無法承受荷載而倒塌。模板與垂直方向的偏差不得超過 5 毫米。
- 基礎的高度與項目指定的高度相比,留有 5-7 厘米的小邊距。
- 加固框架時,建議使用總橫截面積至少為混凝土構件面積的 0.1% 的桿。在這種情況下,最好選擇沒有鏽跡、污垢和油漆痕蹟的光滑配件。
- 不希望通過焊接來固定鋼筋 - 這會損害其在接頭處的強度。
- 澆築混凝土的牌號應根據基層設計和地區氣候條件選擇。
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