Конструкция свайных ростверков и безростверковые фундаменты

Сооружение свайного фундамента завершается устройством ростверка — конструкции, связывающей между собой головы свай.
По существующим правилам, головы свай должны быть прочно связаны с ростверком. С этой целью у железобетонных свай обна­жают выпуски арматуры не менее чем на 25 см при работе свай на вертикальную нагрузку и на 40 см при работе свай на горизон­тальную нагрузку. Головы свай заделывают в бетон ростверка соот­ветственно не менее чем на 5 и 10 см.

Если железобетонный ростверк устраивают по деревянным сва­ям, то головы свай заделывают не менее чем на 30 см. В опорах мостов головы свай заделывают в ростверк не менее чем на удвоен­ную толщину ствола сваи.

Свес железобетонного ростверка, т. е. расстояние от края его до грани сваи должен быть не менее 5 см. Следует учитывать, что при погружении свай допускаются отклонения от проекта. Так, для однорядных свайных фундаментов отклонения свай в плане от за­данной оси могут оставлять 0,2 диаметра сваи, для кустов и лент с двух- и трехрядным расположением свай — 0,3 диаметра сваи и для свайных полей — 0,4 диаметра сваи.

Поскольку возможны такие отклонения свай от проектной оси, дополнительное требование состоит в том, чтобы свес ростверка составлял не менее 0,15 диаметра сваи и не менее 5 см. В фунда­ментах мостовых опор свес ростверка должен составлять не менее 25 см. Свес ростверка не следует делать более 0,5 диаметра сваи, так как в противном случае ухудшаются условия передачи нагруз­ки от сооружения на сваи.

Выпуски арматуры свай следует приваривать к арматуре рост­верка или же заделывать в бетон сжатой зоны ростверка.

Изложенные правила относятся к устройству монолитного же­лезобетонного ростверка. Однако в ряде случаев устройство моно­литных ростверков нежелательно. С учетом этого разработаны кон­струкции сборных ростверков. В случае применения их требуется с большей -тщательностью вести забивку свай с меньшими допуска­ми отклонения свай от проектной оси. Головы свай монолитно скрепляют со сборными ростверками сваркой закладных деталей и заливкой цементным раствором.

Вследствие ряда недостатков в устройстве сборных ростверков были разработаны конструкции сборно-монолитных ростверков, в которых основная часть сборная, а непосредственный контакт рост­верка со сваей осуществляется монолитной частью.

Наконец, экспериментально было проверено, что в жилых зда­ниях горизонтальные нагрузки на головы свай настолько малы, что можно обойтись без замоноличивания ростверка. В таких случаях головы свай тщательно срезывают под один уровень, на них поме­щают слой цементного раствора, по которому укладывают балки или плиты ростверка.

В каркасных конструкциях нередки случаи, когда вся нагрузка от колонны может быть воспринята одной сваей, особенно если учесть, что несущая способность свай-оболочек может превосходить 1000 т. В таких случаях необходимость в ростверке отпадает, и переходят к конструкции свай-колонн. Сопрягают колонны с полнотелыми сваями при помощи специальных сборных муфт, с пустоте­лой сваей — при помощи специального стакана в полости сваи.

Таким образом, в зависимости от условий применяют конструк­ции монолитных ростверков, сборных, сборно-монолитных, устройст­во фундаментов с обвязочными балками, заменяющими ростверки, и устройство свай-колонн.

Для того чтобы не было проблем с прокладкой инженерных коммуникаций необходимо заранее в фундаменте и стенах предусмотреть отверстия для прокладки водопровода и канализации. Все эти моменты должны быть предусмотрены в проекте. Однако часто возникают вопросы которые не совсем ясны для конкретного строительства.

Решение вопроса о выборе типа сопряжения свай с несущими конструкциями здания или сооружения зависит от конструктивной схемы самого сооружения, наличия и величины горизонтальных на­грузок, передаваемых на головы свай, соотношения между вертикальными и горизонтальными нагрузками.

Конструкции монолитных ростверков под отдельные колонны зданий и сооружений показаны на рис. 1.15. Особенностью таких ростверков является устройство стакана для

Рис.  1.15.    Конструкции свайных фундаментов   под отдельные колонны зданий
и сооружений

одно- и двухветвевых сборных колонн.
На рис.1.16 показан разрез жилого здания на свайных фунда­ментах. Под наружные

Рис.  1.16. Устройство свайных    фундаментов    со сборно-монолитными
ростверками для жилого здания с несущими продольными стенами и
внутренними колоннами:
1 — сваи; 2 — монолитная часть ростверка; 3 — панель перекрытия; 4 — продоль­ная балка; 5 — колонна; 6 — поперечная балка

несущие стены сваи забиты в один ряд и связаны монолитным ростверком. Внутренние колонны опираются на кусты из девяти свай, связанных ростверком. По монолитным ростверкам уложены поперечные и продольные балки. Такая конструкция ростверка позволяет легко монтировать на них стены, ко­лонны и перекрытия здания.
Устройство ростверков в бескаркасных зданиях показано на рис. 1.17. Монолитный

Рис. 1.17. Свайные фундаменты бескаркасных зданий:
а — план фундаментов; б — поперечный разрез свайного фундамента с армокирпичным ростверком: 1 — свая; 2 — оголовник; 3 — шлаковая подсыпка; 4 — гидроизоляция; 5 — кирпичная кладка; в — поперечный разрез свайного фундамента с монолитным бетонным ростверком: 1 — свая; 2 — монолитный ростверк; 3 — шлаковая подсыпка; 4 — гидроизоляция; 5 — кирпичная кладка

ростверк возможен в двух вариантах: бетон­ном и армокирпичном. На рисунке видны места заделки свай в ростверк.
На рис. 1.18 изображено устрой­ство монолитного ростверка на сва­ях, работающих на

Рис.  1.18.    Свайный фундамент под вертикальный аппарат:
1 — сваи; 2 — шлаковая подсыпка; 3 — арматурный каркас; 4 — анкер­ные болты; 5-монолитный ростверк

сжатие и выдер­гивание. Анкерные болты заделаны в полости пустотелой сваи, после че­го замоноличен ростверк.

Типичное устройство сборных ростверков для жилых домов серий 1-464-А и 1-464-Я представлено на рис. 1.19. На сваи после их забивки и срезки под уровень надеты специ­альные сборные оголовники, по ко­торым на растворе уложены балки ростверка.

Рис.  1.19. Свайные фундаменты из призматических свай со сборными неразрезными ростверками для домов серий 1-464-А и 1-464-Я: а — поперечный разрез;  б — общий вид

В тех случаях, когда отсутству­ют горизонтальные нагрузки, сбор­ный ростверк может быть еще менее жестко связан со сваями. При этом сваи срезают под уровень и на их головы укладывают по раствору бал­ки ростверка  (рис.  1.20).

Рис. 1.20. Свайный фундамент со сборным ростверком, уложенным по головам свай на  растворе. Общий вид ростверка

Под здания    с небольшими    на­грузками или в случае применения свай-оболочек    с большой несущей способностью целесообразно устрой­ство свай-колонн.    Свая и установ­ленная соосно с ней колонна состав­ляют единую безростверковую кон­струкцию (рис. 1.21). Колонны сопрягают со сваями различными    конструктивными приемами.

Рис. 1.21. Общий вид здания со сваями-колоннами

Более целесообразно использовать трубчатые сваи, в го­лове которых устраивают специальный стакан для колонны  (рис. 1.22 и 1.23),

Рис. 1.22. Разрез свайного фундамента из трубчатых свай большого диаметра
под здание серии 1-467-А

Рис. 1.23. Заделка колонны в трубчатую сваю со стаканом: а — трубчатая свая со стаканом; б -деталь заделки колонны в трубчатую сваю; 1- стено­вая панель; 2 — колонна; 3 — гидроизоляция; 4 — железобетонный стакан; 5 — железобетон­ная свая; 6 — песчаная засыпка; 7 — грунтовая пробка

Для изготовления трубчатых свай со стаканом применяют бетон марки 300 и продольную арматуру Ст. 5 по ГОСТ 5781-58 и спи­ральную из Ст. 3 по ГОСТ 2590-57.
Расход арматуры на 1 м³бетона составляет 54,8 кг, в том числе продольной 44,6 кг, поперечной 10,2 кг. В случае установки сваи не­посредственно под колонной поперечную арматуру оголовка ставят по дополнительному расчету.
Пустотелые сваи, иногда применяемые в жилищном строительст­ве (рис. 1.24), более

Рис. 1.24.    Разрез свайного фундамента жилого дома из свай-оболочек
d=800 мм

удобны для устройства различных сборных ого­ловков. На рис. 1.25 показано устройство оголовка, позволяющее в отдельных случаях обходиться без земляных работ

Рис.   1.25.  Устройство бетонного ого­ловка на погруженной трубчатой свае
по рытью котло­вана.

На рис. 1.26 показаны варианты сопряжений колонн со сваями как пустотелыми, так и

Рис. 1.26. Различные виды сопряжений колонн со сваями в безростверковых конструкциях:
а, б и г — сваи квадратные; в и д — сваи трубчатые; 1 — свая; 2 — насадка; 3 — колонна; 4 — заделка бетоном; 5 — засыпка песком; 6 — грунтовая пробка; 7 — пробка из бетона

сплошными. В последнем случае сопряжение осуществляют с помощью железобетонных сборных муфт. Как это видно, такие сопряжения возможны при различных соотношениях между размерами сечения и колонны.
На практике применяется много других вариантов устройства ростверков, отличающихся от приведенных выше конструкций толь­ко деталями.