Одной из широко применяемых разновидностей оснований при возведении зданий и сооружений считается свайный фундамент. Для придания основе строительного объекта большей прочности и устойчивости к нагрузкам погруженные в землю сваи скрепляются между собой ростверком – верхней частью фундамента, состоящей из балок или заливной ленты. Ростверк выполняет роль опорной площади, на нем возводятся стены здания.

Устройство ростверка свайного фундамента – важный этап в возведении объектов капитального строительства. Ростверк является составляющим элементом основания, который обвязывает стоящие отдельно сваи. Свайные опоры после погружения образуют нагрузку на грунт. Если не обвязать опорные конструкции и построить дом только на столбах, то распределение нагрузки от здания будет неравномерным и высоки риски разрушения фундамента. При правильно произведенной обвязке нагрузка на сваи распределяется равномерно, что предотвращает деформацию и разрушение фундамента.

Помимо распределения нагрузки ростверк выполняет другие функции. Он образует монолитную плоскость, которая является площадкой для расположения стен, пола, колонн, каминов и других конструктивных элементов строений. Также конструкция отделяет здание или сооружение от земли. Это позволяет сделать пол теплее и предоставляет возможность без осложнений обустроить подвальное помещение.

Ростверк предотвращает выталкивание свайных опор при морозном пучении грунтов, на илистых, торфяных, обводненных и других слабых почвах. Он повышает прочность фундамента. В ряде случаев ростверк является незаменимой составной частью фундаментного основания.

Ростверки на сваях бывают разные. Сооружаются на винтовых сваях, а также на забивных и буронабивных опорах из стали и железобетона. Чтобы безошибочно подобрать вариант конструкции для конкретного здания, следует проанализировать все виды ростверков, изучить особенности и эксплуатационные качества каждого.

По используемому материалу ростверки разделяются на три основных вида:

• деревянные – выполняется из сборного или цельного древесного бруса, сечение которого должно быть меньше в среднем на 50 мм от размеров площадки оголовка. Это необходимо для быстрой и легкой корректировки соединения. Древесину пропитывают специальными защитными составами. При укладке брусьев на сваи используют гидроизоляционные прокладки. Для крепления применяют кронштейны и болты. Монтаж ростверка обходится недорого;
• металлический – верхушки свай обязывают двутавром или швеллером. Первый станет отличным вариантом для ростверка под двух-, трехэтажные строения из кирпича или пористого бетона, второй подходит для малоэтажных деревянных строений. Ростверки из металлопроката обладают высокой прочностью, устойчивостью к нагрузкам. К столбам крепятся методом сварки. Для предотвращения коррозии поверхность обрабатывается антикоррозионными защитными составами;
• железобетонный – применим для любых строительных объектов. В заранее установленную опалубку с установленными армирующими элементами заливается раствор. После заливки защитный слой бетона должен составлять не меньше 30 мм. Получается ростверк прочным и долговечным. Но монтаж требует значительных временных и финансовых затрат.

По расположению конструкции относительно земной поверхности ростверки классифицируются на висячие, мелкозаглубленные и заглубленные.

Мелкозаглубленными считаются такие ростверки, у которых непосредственно на земле находится подошва основания. Под опалубкой создается подушка из песка или гравия. Для уменьшения продуваемости и создания неподвижной воздушной подушки используют листы пластика или шифера.

Заглубленные или низкие ростверки создаются с заглублением в землю. Для устройства выкапывают траншею глубиной 30-40 см по всему периметру строения. На дне траншеи создают щебневую или песчаную подушку, монтируют опалубку, помещают каркас внутрь опалубки и заливают бетонный раствор. Заглубленные ростверки не подходят для объектов, которые строятся на пучинистых и неустойчивых грунтах, поскольку вследствие пучения почвы высока вероятность выдавливания конструкции из земли и ее разрушения.

Висячие или высокие ростверки являют собой конструкции, которые расположены как минимум на 15 см выше от поверхности земли. Это значит, что прямой контакт между грунтом и ростверком отсутствует и промерзание почвы не оказывает воздействия на конструкцию. Такая технология устройства ростверка считается одним из лучших вариантов. Но важно обратить внимание на тот факт, что для обеспечения теплосберегающих качеств здания потребуется произвести утепление фундамента.

В зависимости от конструкции и способа устройства существует несколько разновидностей ростверков:

• монолитные – это выполненные из железобетона основания. Делятся на ленточные и плитные. При устройстве ленточных в виде ленты раствор заливается в опалубку, соединяя в единое полотно все свайные опоры. Плитные возводятся путем создания из раствора плиты с армирующими элементами по всей площади опалубки. Монолитные ростверки отличаются надежностью и прочностью. Но данный вариант является самым дорогостоящим, требует значительных трудовых и временных затрат;
• сборные – производятся ростверки такого типа из металла или древесины. Подходят для каркасных домов, построек из древесных бревен и брусьев. Для устройства используют предварительно подготовленные заготовки в виде металлопроката, досок или бруса. В зависимости от типа материала изделия крепятся сваркой, анкерами и болтами. Поскольку нет необходимости выжидать пока бетон застынет, сразу после создания ростверка можно приступать к возведению стен здания и других конструктивных элементов. Монтаж не требует особых профессиональных навыков, соорудить сборный ростверк можно самостоятельно;
• сборно-монолитные – монтаж сочетает в себе особенности монолитной и сборной технологий. Подготовленный металлический профиль или балки из железобетона располагают на верхушках свайных опорных элементов, между собой соединяют шпоночными или замковыми соединениями. Места стыков заполняют раствором, что повышает надежность крепления. Сборно-монолитный ростверк являет собой устойчивое к нагрузкам, прочное основание. Идеально подходит для строительства промышленных зданий, спортивных комплексов, торговых центров и других крупных объектов. Устройство основания требует точных расчетов, высоких финансовых вложений и привлечения специализированной техники.

Какой из всех разновидностей ростверков лучше определить однозначно затруднительно. Это зависит от разных факторов. Например, если для больших высотных объектов стоит отдать предпочтение сборно-монолитным конструкциям, то для малоэтажного загородного дома отличным выбором будет висячий металлический ростверк. Поэтому все эти моменты следует рассматривать для каждого объекта в индивидуальном порядке.

Планируя устройство ростверка на забивных сваях или свайном фундаменте со стальными винтовыми опорами важно правильно оценить предстоящие нагрузки на основание и подобрать подходящие строительные материалы. Так какой материал выбрать для ростверка?

Рассмотрим особенности и преимущества основных стройматериалов. Это бетон, железобетон, древесина и металл.

Железобетонные ростверки долговечны и надежны, обладают высокой стабильностью.

Плюсы:

• способность выдерживать высокие вертикальные нагрузки за счет усиления фундамента армирующими железными элементами;
• для армирования можно использовать арматурные сетки или отдельные стержни.

Недостатки – высокая стоимость, трудоемкость процесса и временные затраты.

Бетонные ростверки похожи своей структурой на железобетонные, но выполняются без использования арматуры. Для равномерного распределения нагрузки оголовки свай необходимо углублять примерно на 100 мм в бетонный слой. Стоимость монтажа зависит от размеров здания. Устройство, как и в случае с железобетоном требует выжидания определенного времени для набора прочности и застывания бетона.

Ростверки из дерева отлично подойдут для деревянных построек. Монтаж производится быстро, не требует значительных материальных и финансовых расходов. Но подвергаясь постоянным атмосферным и другим агрессивным воздействиям древесина нуждается в тщательной защите от влаги, гниения и других поражений. Поэтому такие конструкции необходимо обрабатывать специализированными биозащитными составами. Также древесные конструкции по прочностным свойствам уступают металлу и железобетону, поэтому подходят в основном для малоэтажных строений.

Металлические ростверки сооружаются из жесткого высокопрочного профиля, двутавра или швеллера. Чаще всего применяются для свайно-винтовых фундаментов. К оголовкам опор металлоизделия привариваются с помощью сварки. Металл обрабатывается антикоррозионными покрытиями. В сочетании скорости монтажа, качества и долговечности конструкций, стоимости устройства оснований на сегодняшний день ростверки из металлопроката считаются одним из надежных и экономически выгодных вариантов.

При разработке проекта свайно-ростверкового фундаментного основания необходимо учитывать ряд факторов. Это касается глубины заложения ростверков, соотношения параметров ростверков и типоразмеров свайных опор, и других критериев. Но основная задача проектирования состоит в определении расчетных нагрузок на свайный фундамент.

При расчетах важно учитывать:

• несущую способность свай и все возможные нагрузки, которые должны выдерживать конструкции;
• типы грунтов на участке, уровень грунтовых вод, уровень зимнего пучения почвы;
• виды применяемых для ростверков и возводимых зданий стройматериалов.

Чтобы с точностью произвести все расчеты нужно обратиться за помощью к профессионалам.

Неотъемлемая стадия проектирования – создание проектной и исполнительной схем ростверков с отображением всех элементов ростверкового основания, включая количество опор, расстояние между свайными столбами и другие параметры.

Что касается непосредственно устройства ростверка, то для разных типов перечень работ разнится. Общий порядок монтажных работ включает:

• подготовку участка – чтобы прямо под фундаментом не росли различные растения следует удалить с застраиваемого участка верхний слой грунта;
• создание свайного поля согласно с проектной схемой;
• сооружение ростверка.

Качество и надежность ростверка напрямую зависит от правильности проектирования. Поэтому начинать работу нужно с грамотной разработки проекта, который выступает гарантией прочности, устойчивости и долговечности строительной конструкции.

Создание ростверковых свайных фундаментов на вечномерзлых грунтах требует особенного подхода. Таким почвам характерна нестабильная структура. В период оттаивания грунты оседают, что приводит к пучению. Это снижает и ухудшает прочность фундаментных оснований.

Поэтому еще на этапе проектирования свайных фундаментов и ростверков необходимо учитывать ряд технологических аспектов, направленных на предотвращение деформаций фундаментов, повышение их стабильности, устойчивости к грунтовым и вертикальным нагрузкам.

Проектирование ростверков должно происходить по результатам инженерно-геологических исследований с учетом теплового режима грунтов.

На вечномерзлых грунтах оптимальным вариантом считаются сборные ростверки. При монтаже таких ростверков и укладке плит перекрытий над вентилируемым подпольем не требуется создание температурных швов, что позволяет значительно сэкономить на стоимости монтажных работ. При этом расстояние между низом ростверка и поверхностью грунта должно обеспечивать качественную вентиляцию подполья.

Поскольку ростверк выступает основанием для всего здания, устройство его на вечномерзлых грунтах крайне важно осуществить правильно, поскольку от этого зависит безопасность и надежность строения. Поэтому стоит доверить профессионалам проведение расчетов по выбору типа фундамента, глубине заложения свай и созданию ростверка в условиях вечной мерзлоты.