Nền móng cọc: đặc điểm thiết kế và công nghệ lắp đặt

Đối với việc xây dựng các tòa nhà dân dụng và công nghiệp, các loại móng khác nhau được sử dụng, nhưng kết cấu lưới cọc đáng được quan tâm đặc biệt. Nó thường được chọn trong những trường hợp có những đợt giảm mạnh, đất gồ ghề và yếu trên đất liền. Loại móng này cũng rất thích hợp cho các công trình ở những khu vực nằm trong vùng băng vĩnh cửu.

Móng cọc là một nền bê tông cốt thép, bằng gỗ hoặc bằng thép, được đổ bê tông, trong đó tất cả các phần tử được kết nối thành một kết cấu duy nhất. Thiết bị của nó có thể là loại dấu trang nguyên khối (được phủ bằng một tấm) hoặc được chế tạo bằng cách sử dụng lưới treo. Móng treo có đặc điểm là có khe hở giữa bề mặt đất và tấm lưới, nó phải được cách nhiệt và phủ thêm lớp chống thấm. Đối với phiên bản nguyên khối, nó được hình thành từ một khung bê tông, trong đó chiều cao của các bệ được san bằng các cọc có chiều dài khác nhau.

Do trong quá trình đặt đế, cọc được sử dụng, chôn xuống đất giữa lớp chịu lực và lớp đóng băng bên dưới nên rất khó phân bố tải trọng của công trình giữa chúng. Do đó, móng cọc thường được đúc sẵn từ kênh và thanh. Tất cả các giá đỡ của thiết kế này được gắn vào bộ phận lắp ráp bằng cách sử dụng băng và bê tông đặc biệt. Điều đáng chú ý là sự kết hợp giữa lưới và cọc mang lại độ tin cậy và ổn định cho nền chịu lực.

Tùy thuộc vào loại móng được đặt (bằng gỗ, kim loại, bê tông hoặc bê tông cốt thép), nền để xây dựng có các đặc tính kỹ thuật khác nhau. Theo yêu cầu của SNiP, nó được phép xây dựng các cấu trúc có lưới thấp và cao, nằm trên mặt đất. Chúng thường được làm bằng ống kim loại lớn hoặc bê tông. Đồng thời, việc làm tấm lưới bằng bê tông khó hơn nhiều, vì cần phải tính toán chính xác vị trí đổ băng từ đất.

Không giống như các loại nền móng khác, nền móng cọc phân bố tải trọng chịu lực từ các tòa nhà xuống đất một cách lý tưởng, vì vậy lựa chọn nó, bạn có thể chắc chắn rằng tòa nhà mới sẽ hoạt động đáng tin cậy trong hơn một chục năm và sẽ được bảo vệ không chỉ khỏi thay đổi nhiệt độ đột ngột, mà còn do hoạt động địa chấn. Cấu trúc như vậy được sử dụng rộng rãi cho cả xây dựng công cộng và cá nhân. Đặc biệt thích hợp cho những khu vực nằm trên sườn dốc với đất băng vĩnh cửu và địa hình hiểm trở.

Ngoài ra, các nền tảng như vậy được khuyến nghị:

• để xây một ngôi nhà bằng gạch;
• trong xây dựng khung;
• cho các cấu trúc làm bằng khối silicat khí;
• trên đất có mật độ dày;
• với sự phân bố nước ngầm cao;
• trên đất không ổn định với cát lún.

Cấu trúc lưới cọc cũng cho phép đặt sàn trực tiếp trên mặt đất mà không cần thực hiện san lấp mặt bằng bổ sung và đổ băng sâu, vì các cọc được lắp đặt ở các độ cao khác nhau sẽ bù đắp cho tất cả sự không đồng đều, loại bỏ sự chênh lệch độ cao. Nền tảng như vậy cũng có thể được sử dụng trong việc xây dựng các tòa nhà có trọng lượng vượt quá 350 tấn - nó sẽ trở nên đáng tin cậy và kinh tế hơn nhiều so với nền tảng dạng dải hoặc tấm. Nhưng trong trường hợp này, dự án sẽ phải bao gồm một hệ số an toàn tăng lên, hệ số này không phải là 1,2 như thường lệ mà là 1,4.

Nền móng cọc là một hệ thống đơn bao gồm một tấm lưới và các giá đỡ.

Do sự hiện diện của một đế bê tông trong cấu trúc, được gia cố bằng các phần tử gia cố, đế đóng vai trò như một giá đỡ đáng tin cậy cho các tòa nhà và có một số ưu điểm.

• Mang lại lợi ích kinh tế cao. Việc lắp đặt không đòi hỏi chi phí tài chính lớn, vì công việc đất đai được giảm thiểu.
• Sự ổn định. Khả năng chịu lực cao nên có thể lắp dựng các tòa nhà nhiều tầng sử dụng vật liệu xây dựng nặng trong trang trí của chúng.
• Mở rộng phạm vi xây dựng. So với các loại nền khác, việc phát triển đất có thể được thực hiện trên bất kỳ loại đất nào không phù hợp để đặt nền móng truyền thống. Hình học cảnh quan khó, độ dốc và độ dốc không phải là một trở ngại cho công việc.
• Khả năng hình thành các đống húc riêng biệt với vỉ nướng. Nhờ sắc thái này, hỗn hợp bê tông được tiết kiệm đáng kể. Ngoài ra, bạn có thể sử dụng cả dung dịch pha sẵn và tự pha chế.

• Vị trí đóng cọc thuận tiện với các tuyến cáp, đường ống ngầm. Điều này đơn giản hóa việc tạo dự án và không phá vỡ chức năng của cài đặt.
• Cường độ cao. Liên kết nguyên khối của vỉ nướng và giá đỡ bảo vệ cấu trúc khỏi sự co ngót của đất, do đó cấu trúc không bị vỡ hoặc biến dạng trong quá trình vận hành.
• Thiếu công việc chuẩn bị. Để đặt nền móng cọc, không cần tạo thành hố, điều này giúp đơn giản hóa quá trình xây dựng.
• Cách nhiệt tốt. Do sự sắp xếp của các tấm lưới tăng lên, không gian giữa mặt đất và chân đế không cho phép các luồng không khí lạnh đi qua - điều này làm giảm thất thoát nhiệt và làm cho toà nhà trở nên ấm áp.
• Không có nguy cơ ngập lụt. Cấu trúc cọc, được nâng lên đến hai mét so với mặt đất, bảo vệ cấu trúc khỏi lũ lụt có thể xảy ra.
• Dễ dàng để cài đặt. Sở hữu kỹ năng xây dựng tối thiểu, bạn hoàn toàn có thể lắp dựng nền móng như vậy bằng tay của mình mà không cần đến sự trợ giúp của các bậc thầy và không cần sử dụng các thiết bị di chuyển trên mặt đất.
• Điều khoản ngắn hạn của công việc.

Bên cạnh những ưu điểm, loại kem nền này cũng có những nhược điểm:

• Không thể xây dựng trên đất đá - đá khoáng cứng nên không thể đóng cọc.
• Có vấn đề khi lắp đặt ở các khu vực có dịch chuyển ngang. Không nên tiến hành công việc trên đất có thể lún xuống, nếu không độ ổn định của giá đỡ sẽ bị xáo trộn và đất sẽ rơi qua.
• Đối với các tòa nhà được lên kế hoạch xây dựng ở những vùng khí hậu khắc nghiệt với nhiệt độ thấp, sẽ phải thực hiện thêm các biện pháp để lắp đặt vật liệu cách nhiệt chất lượng cao.
• Không quy định căn cứ để thực hiện dự án xây dựng nhà ở có tầng hầm và tầng hầm.
• Sự phức tạp của việc tính toán khả năng chịu lực của các gối tựa. Rất khó để tự mình tính toán chỉ số này. Trong trường hợp thiếu chính xác nhỏ nhất, nền móng có thể bị lệch và kết quả là hình dạng của toàn bộ cấu trúc sẽ thay đổi.

Mặc dù có những thiếu sót, nền móng cọc đã được chứng minh tốt trong số các nhà xây dựng và chỉ nhận được đánh giá tích cực từ các chủ sở hữu nhà.

Các giá đỡ được sử dụng trong việc xây dựng bệ cọc được lựa chọn phù hợp với tải trọng của công trình, loại đất và điều kiện khí hậu. Chúng có thể được làm từ kim loại, bê tông, gỗ và từ các vật liệu kết hợp.

Do đó, tùy thuộc vào đặc điểm của cọc và phương pháp lắp đặt chúng, một số loại móng được phân biệt.

• Đinh ốc. Nó được làm từ các ống kim loại rỗng với một đầu mở. Các công việc được thực hiện thủ công hoặc với sự trợ giúp của các thiết bị đặc biệt. Để làm cho cấu trúc trên giá đỡ trục vít chắc chắn và các đường ống được bảo vệ khỏi quá trình oxy hóa, phần rỗng của chúng được đổ bằng dung dịch.
• Chán. Nó được hình thành trên một khu đất bằng cách đổ bê tông vào một giếng gia cố đã chuẩn bị trước đó nằm trên các cọc đóng. Nền móng được đúc có độ bền cao.
• Bê tông cốt thép. Việc lắp đặt được thực hiện bằng cách sử dụng các giá đỡ bê tông cốt thép chế tạo sẵn được bố trí trong giếng.
• Cây búa. Theo quy định, các cơ sở như vậy được chọn để xây dựng các cơ sở lớn. Các giá đỡ được đóng bằng thiết bị đặc biệt, sau đó dung dịch bê tông được đổ.

Ngoài ra, nền móng có thể khác nhau về độ sâu của tấm lưới và điều đó xảy ra:

• chôn cất;
• trên cạn;
• nhô lên khỏi mặt đất lên độ cao từ 30 đến 40 cm.

Lưới âm tường thường được sử dụng khi đóng cọc cho các kết cấu nặng bằng bê tông khí hoặc gạch. Trong trường hợp này, việc đóng đai bổ sung được thực hiện với một tấm sàn và phần móng có thể đóng vai trò là tầng hầm của tòa nhà. Đối với việc xây dựng các cấu trúc bằng gỗ, nền móng có lưới nâng là lý tưởng cho họ - điều này giúp tiết kiệm tiền mua vật liệu xây dựng và tòa nhà nâng cao sẽ bảo vệ chống lại sự phập phồng của đất.

Một điểm quan trọng trước khi đặt nền móng là tính toán chính xác của nó. Đối với điều này, một dự án và một kế hoạch của tòa nhà trong tương lai được tạo ra. Sau đó, một bản vẽ chân đế được vẽ, và sơ đồ của các cọc phải được chỉ ra, có tính đến vị trí của chúng tại các điểm giao cắt với các trụ và ở các góc. Cần phải cung cấp sao cho chiều rộng giữa các cọc ít nhất là 3 m, nếu khoảng cách đến mép của chúng lớn hơn 3 mét thì cần phải có thêm giá đỡ. Ngoài ra, diện tích của các cọc phải được tính toán - đối với điều này, trước tiên, số lượng của chúng được xác định, chiều cao và độ dày tối thiểu được chọn.

Để tính toán chính xác, bạn cũng cần biết một số chỉ số khác:

• khối lượng của tòa nhà trong tương lai - cần phải tính toán không chỉ tất cả các vật liệu hoàn thiện, mà còn cả trọng lượng gần đúng của "phần lấp đầy" bên trong;
• khu vực hỗ trợ - sử dụng trọng lượng đã biết của kết cấu và hệ số an toàn, tải trọng trên các giá đỡ được xác định dễ dàng;
• kích thước và diện tích mặt cắt ngang của cọc - do số lượng giá đỡ đã biết, số lượng của chúng có thể được nhân với diện tích đã chọn và nhận được giá trị mong muốn.

Tất cả các kết quả phải được so sánh với vùng tham chiếu đã xác định trước đó. Trong một số trường hợp, cần phải giảm hoặc tăng diện tích của các giá đỡ, vì khả năng chịu lực của chúng sẽ phụ thuộc vào đường kính và loại đất.

Nền móng trên cọc và lưới thép là một cấu trúc phức tạp, nhưng bạn hoàn toàn có thể tự làm được. Để nền móng phục vụ một cách đáng tin cậy, trong quá trình làm việc, nên sử dụng công nghệ TISE đặc biệt và hướng dẫn lắp đặt từng bước.

Việc xây dựng nền móng cọc bao gồm các công việc sau:

• tính toán phần móng và phần tạo của công trình;
• chuẩn bị và đánh dấu vị trí xây dựng;
• khoan giếng và đào hào;
• sự hình thành ván khuôn;
• sự gia cố;
• đổ bằng vữa bê tông và bịt kín các mối nối.

Mỗi điểm trên đều quan trọng, do đó, ở mỗi giai đoạn xây dựng cần kiểm tra chất lượng, vì sai sót nhỏ nhất hoặc không chính xác sau đó sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến hoạt động của tòa nhà.

Trước khi khởi công, nơi làm việc được chuẩn bị kỹ lưỡng. Để làm được điều này, trước hết, địa điểm phải được dọn sạch các chướng ngại vật cơ học dưới dạng đá, rễ cây và cây cối. Sau đó, mặt đất được san bằng tốt và lớp màu mỡ được loại bỏ. Sau đó, đánh dấu được áp dụng cho biết vị trí của các cọc. Công việc được thực hiện bằng dây và cọc gỗ.

Các dấu hiệu phải được lắp đặt theo đường chéo nghiêm ngặt. Các dây được căng ra để đánh dấu bên trong và bên ngoài của các bức tường. Nếu sai sót được thực hiện sẽ dẫn đến sai lệch so với dự án và nền móng có thể bị cong trong quá trình hoạt động.

Trong trường hợp có sự khác biệt nhỏ về độ cao được quan sát trên địa điểm, việc đánh dấu có thể dễ dàng thực hiện. Đối với những khu vực có địa hình hiểm trở, bạn sẽ cần đến sự trợ giúp của những người thợ có kinh nghiệm. Cũng phải đặc biệt chú ý đến các góc của tòa nhà - chúng phải tạo thành một góc 90 độ.

Sau khi ranh giới của móng đã được xác định, bạn có thể bắt đầu công việc đào. Đầu tiên, một rãnh được đào dưới tấm lưới, sau đó sẽ khoan các lỗ để sau đó sẽ đóng cọc. Công việc thường được thực hiện bằng các dụng cụ cầm tay như xà beng, xẻng và máy khoan. Nếu khả năng tài chính cho phép thì bạn có thể đặt mua các thiết bị chuyên dụng.

Tùy thuộc vào mục đích của tòa nhà trong tương lai và loại đất, chiều rộng tối ưu của tấm lưới được chọn. Đối với đồ vật gia đình, 0,25 m được coi là chỉ số chấp nhận được, đối với di động - 0,5 m và đối với các tòa nhà dân cư, con số này tăng lên 0,8 m.

Trong mương đã đào, cần phải kiểm tra độ đồng đều của đáy và thành - mức laser sẽ giúp thực hiện điều này. Sau đó, một đệm cát đặt xuống đáy rãnh, cát được chọn là phần thô. Sau khi đặt nó, bề mặt được làm ẩm bằng nước và dán cẩn thận. Lớp đệm cát không được nhỏ hơn 0,2 m Giai đoạn đào tiếp theo sẽ là chuẩn bị các lỗ cho cọc dọc: các lỗ được khoan đến độ sâu 0,2-0,3 m.

Sau đó, các đường ống được lắp đặt trong các hố đã hoàn thiện, sẽ đóng vai trò ván khuôn, và phía dưới được phủ bằng vật liệu chống thấm - điều này sẽ bảo vệ kết cấu khỏi độ ẩm.

Một điểm quan trọng trong xây dựng là việc lắp đặt vỉ nướng. Thông thường, một phần tử kim loại được chọn để làm việc, phần tử này dễ hàn vào đầu cọc. Để kết cấu có thể truyền tải đồng đều, nó phải được đặt nghiêm ngặt theo phương ngang. Trong trường hợp việc xây dựng nền móng theo dự án cung cấp việc sử dụng tấm lưới thấp bằng bê tông cốt thép, thì chúng được lấp đầy bằng đá dăm ở phần giữa. Đá dăm được đổ thành nhiều lớp 5 cm và nén chặt.

Ván khuôn được đặt trên đế đã chuẩn bị sẵn. Chiều rộng của băng của nó phải vượt quá chiều rộng của các bức tường và chiều cao được tính theo các chỉ số của đế. Việc lắp đặt các điểm dừng và lắp ráp các tấm chắn theo nhiều cách tương tự như công nghệ làm việc cho nền móng dải.

Về phần cốt thép, trong hầu hết các trường hợp, tương tự như cấu tạo của băng, hai đai của cốt thép có gân được làm từ bên dưới và từ phía trên. Chúng được buộc với nhau bằng cọc. Các đầu của cốt thép thoát ra khỏi cọc được uốn cong: một hàng được buộc vào đai trên, và hàng còn lại buộc vào dây dưới.

Các ổ cắm cốt thép không được cách đường kính của thanh nhỏ hơn 50 mm. Ví dụ, nếu bạn sử dụng cốt thép có tiết diện 12 mm, thì bạn nên uốn nó thêm 60 mm.

Sau khi tất cả các công việc chế tạo khung hoàn thành, cần phải suy nghĩ về việc bố trí các hệ thống thông tin liên lạc. Đối với điều này, các hộp và đường ống được đặt qua đó hệ thống thoát nước, cấp điện, cấp nước và hệ thống sưởi sẽ đi qua.Chúng ta cũng không được quên việc đặt đường ống cho hệ thống kỹ thuật và lỗ thông hơi. Nếu giai đoạn này không được hoàn thành, thì sau khi xây dựng cho công việc lắp đặt, bê tông sẽ phải được đập, điều này có thể xâm phạm tính toàn vẹn của nó và làm hỏng công trình.

Công đoạn cuối cùng trong quá trình lắp đặt nền là đổ vữa bê tông. Đối với bê tông, xi măng nhãn hiệu M300, đá dăm và cát thường được sử dụng. Hỗn hợp được chuẩn bị theo tỷ lệ 1: 5: 3. Trong trường hợp này, dung dịch không chỉ được đổ - nó còn được rung thêm. Nhờ đó, bề mặt bền và đồng nhất.

Trước hết, các lỗ dành cho cọc được đổ bê tông, và sau đó là ván khuôn. Bạn nên hoàn thành quy trình công việc trong một lần. Nếu đổ bê tông theo từng giai đoạn thì có thể xuất hiện các bất thường và bọt khí. Nhiệt độ tối ưu để đổ được coi là + 20C - với chỉ số này, ván khuôn có thể được tháo ra sau bốn ngày. Trong khoảng thời gian này, bê tông sẽ đạt được cường độ và sẵn sàng cho các công việc xây dựng tiếp theo.

Nền móng cọc phải được lắp dựng chính xác, tuân thủ tất cả các công nghệ xây dựng - điều này sẽ giúp tăng các đặc tính kỹ thuật và hoạt động của nó.

Nếu công việc xây dựng được thực hiện bởi các thợ thủ công mới vào nghề, thì họ cần phải tính đến một số khuyến nghị của các chuyên gia có kinh nghiệm.

• Quá trình cài đặt phải bắt đầu bằng các phép tính. Đối với điều này, loại đất và độ sâu của lò nướng được xác định. Nếu độ sâu hỗ trợ không đủ, tòa nhà có thể bị co lại và nứt, thậm chí sụp đổ.
• Việc nghiên cứu đất đóng một vai trò rất lớn, trong đó khả năng chịu lực của kết cấu phụ thuộc vào nó. Các chỉ số cao nhất được tìm thấy trong đá và đất đá. Nếu thành phần của đất được xác định không chính xác, điều này sẽ dẫn đến sai số trong việc tính toán tải trọng của kết cấu, kết quả là nó sẽ bị lún xuống đất.
• Phải có mối liên kết tốt giữa các cọc và tấm lưới, vì kết cấu không ổn định có thể sụp đổ dưới tác động của áp lực đất.
• Bất kể loại móng nào, bắt buộc phải đặt một lớp đệm cát ở độ sâu đóng băng - điều này đặc biệt đúng đối với hoạt động của móng vào mùa đông. Mặt đất đông lạnh có thể nở ra và khiến vỉ nướng bị vỡ.

• Lò nướng không được chạm vào bề mặt của mặt đất hoặc bị chôn vùi trong đó. Cần phải loại bỏ một lớp đất nhỏ xung quanh toàn bộ chu vi của mặt bằng, sau đó lắp đặt ván khuôn, lấp cát và đổ bê tông.
• Bước giữa các cọc cần được tính toán chính xác. Chỉ tiêu này được xác định phù hợp với tải trọng lên móng, đường kính và số lượng cốt thép.
• Trong quá trình gia cố, điều đáng giá là phải cung cấp số lượng ống thông gió cần thiết. Tất cả các ngăn bên trong phải được kết nối với các lối ra bên ngoài.
• Cách nhiệt và chống thấm đóng một vai trò rất lớn trong việc xây dựng nền móng. Chúng nên được đặt trước khi nền được đổ bê tông.
• Đáy hố hoặc rãnh phải được chèn chặt và không được nới lỏng. Không được phép để đất từ ​​các bức tường vỡ vụn xuống chân đế. Ngoài ra, nước trầm tích nên chảy ra từ rãnh hoặc hố móng, nếu không đáy sẽ bị ướt và không thích hợp để đổ dung dịch. Độ dốc quá lớn cũng là điều không thể chấp nhận được trong giao thông hào.
• Đất yếu cần gia cố bằng cọc và đắp nền tốt.

• Cát được sử dụng để lấp đầy đệm khí phải được làm ẩm và đệm phải được phân bố theo đường viền với mép một góc 45 độ.
• Ván khuôn phải được buộc chặt, vì khi đổ bê tông có thể không chịu được tải trọng và bị sập. Không được phép sai lệch ván khuôn so với phương thẳng đứng quá 5 mm.
• Chiều cao của móng được làm với một biên nhỏ từ 5-7 cm so với chiều cao chỉ ra trong đồ án.
• Khi gia cố khung, nên sử dụng các thanh có tổng diện tích mặt cắt ngang ít nhất là 0,1% diện tích của phần tử bê tông. Trong trường hợp này, tốt nhất bạn nên chọn những phụ kiện trơn nhẵn, không có dấu vết rỉ sét, bụi bẩn và sơn.
• Không nên buộc chặt cốt thép bằng cách hàn - điều này có thể vi phạm độ bền của nó tại các mối nối.
• Loại bê tông để đổ nên được chọn tùy thuộc vào kết cấu của nền và điều kiện khí hậu của khu vực.

Để biết thông tin về các đặc điểm thiết kế của móng cọc, hãy xem video sau: