Геодезические работы на нулевом цикле

1.4.2.1. Геодезические работы при возведении фундаментов

1.4.2.1.1. Общие сведения

Сооружение фундаментов - одна из ответственных операций, от которой зависит качество последующих строительных и монтажных работ. Погрешности в закладке фундамента неизбежно нарушат устойчивость всего здания. Поэтому необходимо соблюдать установленную точность разбивки в плане и по высоте.

Все здания и сооружения можно разделить на две основные группы:

-промышленные;

-гражданские.

По конструкции здания можно разделить на:

-одноэтажные здания с ж/б каркасом;

-многоэтажные здания с ж/б каркасом;

-крупнопанельные здания бескаркасные;

-крупнопанельные здания с неполным каркасом;

-кирпичные здания;

-блочные здания;

-монолитные ж/б здания;

-здания из блок - комнат, и т.д.

Таким образом, все здания по конструкции подразделяют на каркасные и бескаркасные. В зависимости от конструкции здания, величины нагрузок и несущей способности грунтов применяют ленточные, свайные, стаканного типа, плитные фундаменты.

По технологии возведения различают фундаменты монолитные и сборные.

1.4.2.1.2. Возведение монолитных фундаментов

При возведении монолитных фундаментов сначала переносят в котлован их оси от обноски, а затем на основе этих осей разбивают контур размещения внутренних граней опалубки. В больших фундаментах опалубку разбивают от обноски. При этом используют идентичные точки обноски и методом прямоугольной створной засечки получают каждую контурную точку, закрепляя ее колышком или штырем.

На малых объектах оси сносят при помощи проволок, навешенных на обноску, на больших - теодолитами, установленными над точками обноски и ориентированными по своим осям. Если применяют проволоки, точка пересечения их сносится на дно котлована отвесом, а если теодолит - определяется на основе пересечения створов, снесенных на дно котлована. Низ фундамента, характерные уступы и верх его контролируют нивелиром от рабочих реперов (рис. 115). Отметку уровня заливки бетона фиксируют гвоздями или цветным карандашом на внутренней стенке опалубки. Вследствие усадки бетона уровень фундамента несколько понижается, что иногда учитывают в отметке опорной поверхности. На практике чаще всего фактическую отметку бетона несколько понижают для того, чтобы затем сделать подливку опорной плиты. Этот способ применяется при возведении фундаментов под технологическое оборудование и под колонны с фрезерованными башмаками.

При постройке ленточных фундаментов стен дополнительно следят за разбивкой вводов в здание подземных коммуникаций. На определенной отметке и по назначенному в проекте расстоянию устанавливают в опалубке деревянные пробки несколько большего диаметра, чем труба коммуникации. При бетонировании фундамента в этих местах остаются отверстия, к которым впоследствии подводят коммуникацию.

После бетонирования фундамента выполняют контрольные измерения расстояний между осями и нивелирование поверхности фундамента. В результате измерений составляют исполнительную схему, в которой показывают отклонения от проектных данных.

При закладке фундаментов для кирпичных стен отклонения от проектных отметок поверхности фундамента могут быть выправлены за счет некоторого увеличения или уменьшения толщины швов кирпичной кладки.

Рисунок 115 - Схема разбивки опалубки ленточного фундамента

1.4.2.1.3. Устройство сборных железобетонных фундаментов

Сборные фундаменты состоят из отдельных блоков. Перед монтажом фундаментных блоков, на их грани наносят риски, соответствующие осям возводимого сооружения (рис.116).

Рисунок 116 - Пример разметки фундаментного блока

Монтаж сборных фундаментов начинают с угловых и маячных блоков (рис. 117). Для этого на дно котлована сносят с обноски контур или ось фундамента и по грани блока или его оси производят укладку. Контроль укладки блоков удобно вести при помощи лазерного визира ЛВ-5. Для соосного размещения блоков ленточного фундамента рационально применять П-образный угольник с осевой риской, навешиваемый сверху на блок. По окончании укладки верхнюю часть фундамента нивелируют и выравнивают для укладки плит перекрытия.

Промежуточные блоки

Рисунок 117 - Схема монтажа фундаментных блоков

Пример укладки блоков с использованием струн или проволок для закрепления осей (рис. 118).

Рисунок 118 – Схема укладки блоков с помощью струн и отвеса

Фундаментные блоки можно укладывать по проекту с использованием теодолитов (рис.119).

Рисунок 119 – Схема укладки блоков с помощью теодолитов

Угловые фундаментные блоки устанавливают в проектное положение с использованием 2-х теодолитов. Для укладки маячных блоков используют один теодолит и рулетку для измерений по створу от угловых блоков. Промежуточные блоки устанавливают по шнуру - причалке, натянутому между маячными блоками.

1.4.2.1.4. Свайные фундаменты

Свайные фундаменты применяют в котлованах со слабыми грунтами а также при возведении сложных по конструкции строений.

Свайные фундаменты обычно располагают в два ряда, либо сгруппированными в “кусты”.

При устройстве свайных фундаментов сваи или свайные поля разбивают на основе осей здания или сооружения и плана свайного поля. Плановое положение свай разбивают способом створно-линейного построения, створной или угловой засечек. Центры свай закрепляют временными деревянными кольями или металлическими штырями. Для контроля высотного положения забиваемых свай их размечают поперечными рисками на метровые отрезки от острия к оголовку. По окончании забивки свай на оголовки выносят отметки низа ростверка, по которым производят срезку свай. В заключение производят исполнительную съемку свайного поля и составляют исполнительную схему, на которой показывают отклонения центров свай от проектного положения и отметки верха срезанных свай.

По требованию СНиП 111-Б6 - 62, допускаемые отклонения свай, оболочек и шпунтов диаметром до 60 см и длиной до 20 м от проектного положения, не должны превышать: для ряда и куста свай (0,20 - О,30) D, для свайного поля - не более 0,40 D, для оболочек диаметром 60 - 200 см - не более (0,40 - 0,50) D; для оболочек диаметром более 200 см - не более 0,60 D ,где D - диаметр или размер сечения сваи (оболочки), м. Допустимые отклонения для свай и оболочек длиной более 20 м устанавливаются проектом. Допустимое отклонение верха срезанной сваи по высоте не должно превышать ±20 мм.

1.4.2.1.5. Фундаменты под колонны

Все здания по своей конструкции подразделяются на каркасные и бескаркасные. Обычно промышленные здания являются каркасными зданиями, гражданские – бескаркасными, но бывают исключения.

Основными несущими элементами в каркасных зданиях являются колонны, ригели. На конструкцию колонн и ригелей затем уже навешиваются стенные панели и укладываются фермы перекрытия.

Колонны различают двух видов: металлические и железобетонные. В зависимости от вида колонн и выбирают конструкцию фундаментов.

А) Фундаменты под железобетонные колонны.

Под железобетонные колонны монтируют фундаменты стаканного типа. Эти фундаменты можно выполнять из сборных частей, а также монолитными. Фундаменты высотой более 35 см сооружают ступенчатыми, при этом ступени монолитных фундаментов имеют горизонтальную поверхность, а сборных фундаментов - наклонную. Фундамент типа “стакан” имеет вид, показанный на рис. 120.

Рисунок 120 – Фундамент типа «стакан»

Перед монтажом фундаментов на дно котлована передаются оси возводимого сооружения. Путем откладывания проектного расстояния по продольным и поперечным осям кольями закрепляют проектное положение фундамента. В пределах закрепленного четырехугольника монтируют сборный фундамент либо устанавливают опалубку для монолитного фундамента (инвентарные деревянные щиты - короба, поставленные друг на друга).

В плановое проектное положение короба устанавливают по отвесам, опускаемым с проволок, фиксирующих строительные оси. Окончательно установленные короба прочно закрепляют. На стенки короба выносят проектные отметки. Подколонник монтируют не до проектной отметки, а несколько ниже с расчетом в последующем, подливая бетонную смесь, довести поверхность фундамента до проектной отметки. Если же поверхность фундамента окажется с заниженной отметкой, то при установке колонны на фундамент под ее башмак может быть подложена соответствующей толщины металлическая подкладка.

Перед укладкой сборных блоков фундамента, на них фиксируются положения осей. Если строящийся объект не большой то монтаж можно осуществлять от осей, закрепленных струнами и фундамент устанавливать в проектное положение с помощью отвеса.

При возведении фундаментов типа «стакан» под железобетонные колонны в конце работ наносят четыре осевые риски по краям стакана, определяют отметки четырех углов и дна стакана или величину отклонения отметок от проектных. На схеме исполнительной съемки показывают положение осевых рисок (рис. 121).

Рисунок 121 - Исполнительная съемка фундаментов типа “стакан”

Б) Устройство фундаментов под металлические колонны.

Металлические колонны крепят на фундаментах с помощью анкерных болтов или анкерных устройств.

Для крепления к фундаментам металлических колонн, а также технологического оборудования в них закладывают фундаментные (анкерные) болты. Анкерные устройства, особенно анкерные болты, следует разбивать с большой тщательностью. Средняя величина отклонения центра анкерного болта от проектного положения не должна превышать +-2 мм (предельная ошибка +-5 мм).

Средняя квадратическая ошибка разбивки осей анкерных устройств относительно основных осей сооружения не должна превышать +-4мм. Анкерные устройства устанавливают от осей фундамента, которые для этого выносят теодолитом на верх опалубки и закрепляют там. Если опалубка или обноска находятся глубоко в котловане и при выносе осей приходится наклонять трубу теодолита на значительный угол, то для уменьшения влияния инструментальных ошибок вынос осей необходимо выполнять при двух положениях круга теодолита, образуя из них среднее. При этом ось вращения теодолита должна быть тщательно приведена в отвесное положение.

Контроль планово-высотного положения анкерных болтов - ответственный элемент геодезического обеспечения строительства. Для правильного размещения болтов в теле фундамента используется шаблон или кондуктор. Он представляет собой плоскую облегченную, но жесткую деревянную или металлическую раму с гнездами для крепления болтов (рис. 122). На раме нанесены продольные и поперечные риски, при помощи которых ее совмещают на опалубке с осями фундамента и так закрепляют. Для сохранения вертикальности болтов их выверяют и приваривают к арматуре фундамента. После бетонирования производят контроль незыблемости опалубки и анкерных болтов и составляют исполнительную схему их планово-высотного положения. Все исправления производят до застывания бетона.

В последние годы анкерные болты начали размещать в оставленные в фундаменте специальные колодцы, заделываемые после установки, выверки и крепления болта клеем на основе цемента и эпоксидной смолы. Другая разновидность этого метода заключается в бурении таких колодцев в фундаменте. Основные требования к точности возведения фундаментов предъявлены в СНиП 111-В 1 - 62.

Рисунок 122 - Крепление легких анкерных болтов

В фундаментах под тяжелые агрегаты закладывают анкерные устройства больших диаметров и большего веса; для удержания их приходится устраивать специальные монтажные приспособления (рис. 123). Основными частями этих приспособлений являются металлические шаблоны 1, служащие для закрепления анкерных устройств 2, и металлические каркасы 3, поддерживающие во время бетонирования шаблоны с анкерными устройствами в проектном положении. Стойки каркасов опираются на бетонную подготовку и связываются между собой рамами и балками 4.

После бетонирования каркасы с анкерными устройствами остаются в бетоне, а шаблоны снимаются.

В фундаментах под оборудование анкерные устройства обычно имеют сложную систему расположения в плане и по высоте; при этом каждый болт, каждая опорная плита должны быть установлены с заданной точностью и надежно закреплены. Установка и выверка анкерных устройств является самой трудоемкой работой из всех разбивочных работ. Для облегчения этой работы на каждую типичную группу анкерных устройств изготовляется особый шаблон, называемый кондуктором. Кондукторы представляют собой рамное приспособление, сваренное из отрезков швеллера или металла другого профиля, на котором в строгом соответствии с проектом расположения анкерных устройств нанесены оси и просверлены отверстия в местах установки болтов. Для нетяжелых анкерных болтов (устройств) кондукторы могут быть изготовлены из деревянных брусьев (рис. 122).

При закреплении кондуктора на месте его оси совмещают с соответствующими осями фундамента и верхнюю плоскость устанавливают на точки по отметкам, вынесенным на стойки каркаса. Если отверстия для анкерных болтов нанесены строго по проекту и если кондуктор с точностью 1-2 мм установлен относительно разбивочных осей фундамента, то естественно, что закрепленные в центре отверстий болты будут расположены в плановом отношении с надлежащей точностью. Необходимо только установить их при помощи отвеса вертикально (с ошибкой не более 1/1000 длины болта) и поднять или опустить до требуемой отметки.

Рисунок 123 - Крепление тяжелых анкерных болтов

Применение кондукторов в значительной мере ускоряет и повышает точность установки анкерных устройств.

Окончательно установленные анкерные устройства жестко прикрепляют гайками к шаблону и концы их дополнительно приваривают к каркасу или арматуре, чтобы при бетонировании их положение не нарушалось.

Одновременно с анкерными устройствами устанавливают и другие закладные части: трубопроводы внутри фундамента, трубки для электрокабелей, поддерживающие элементы для облицовки и окаймления фундамента и др. Разбивочные работы для этих частей выполняются с несколько меньшей точностью, чем для анкерных устройств. При их установке промеры ведутся как от осей фундамента, так и от уже установленных анкерных устройств.

Так как установка анкерных устройств является очень ответственным этапом, во многом определяющим качество монтажных работ, то до бетонирования фундамента необходимо произвести плановую и высотную выверку установки этих устройств, а также и других закладных частей.

На установку анкерных болтов дважды составляют исполнительную схему: до и после бетонирования. На схеме показывают отклонения в плане и по высоте. К схеме прилагают таблицу отметок болтов и верха бетона подколонника (рис. 124, 125).

Рисунок 124 - Образец журнала исполнительной съемки

Выверку начинают с контроля основных осей фундамента, проверяют, не сбилась ли обноска и правильно ли вынесены оси на опалубку. От уточненных осей, вдоль которых натягивают струну, при помощи отвеса и рулетки замеряют расстояния до центров анкерных болтов и других закладных частей, а также расстояния между ними. Одновременно нивелированием определяют их отметки.

По данным контрольных измерений вычисляют для каждого анкерного болта отклонения от проектных расстояний вдоль продольной и поперечной осей, а также по высоте и выписывают эти отклонения в особую ведомость.

Рисунок 125 - К исполнительной съемке анкерных болтов:

а) схема съемки; б) журнал; в) схема определения отклонения;

г) фрагмент исполнительной съемки.

При установке и выверке закладных частей необходимо строго соблюдать правила техники безопасности; в частности, на время измерений сверху опалубки должен быть сделан настил.

В процессе бетонирования фундамента дополнительно закладывают в него ряд плановых и высотных геодезических знаков, необходимых для монтажных работ и для наблюдений за осадками сооружения.

При нивелировании фундаментов под металлические колонны определяют отметки поверхности бетона, головок анкерных болтов и других закладных деталей. В ряде случаев проектную отметку выносят на анкерные болты и закрепляют краской. В практике строительства высотных сооружений металлические колонны устанавливают на стальные плиты, которые нивелируют по верхним плоскостям в четырех-пяти точках (по углам и в середине) в зависимости от размеров плит. Отсчеты по рейке при нивелировании выполняются с точностью до 0,1 мм.

При предварительной установке плит пользуются проектными отметками их верха, отмеченными на анкерных болтах. Для контроля выравнивания плит применяют оптический квадрат КО-10 или машиностроительный уровень с ценой деления 20 - 40".

При бетонировании под действием вибраторов происходит некоторое смещение закладных частей и опалубки. Кроме того, вследствие некоторой усадки бетона несколько уменьшаются отметки его поверхности. Поэтому для выявления фактического расположения закладных частей после бетонирования и определения размеров и отметок отдельных деталей фундамента после распалубки последнего производят исполнительную съемку.

1.4.2.1.6. Исполнительная съемка фундаментов

По окончании монтажа фундаментов выполняется исполнительная съемка. Для съемки основные оси по способу створов выносят непосредственно на бетонную поверхность фундамента и маркируют их тонкой чертой. В местах, где заложены металлические знаки, оси накерновывают на эти знаки. От продольных и поперечных осей непосредственными промерами рулеткой по бетону измеряют расстояния до анкерных устройств и других закладных частей, до граней бетона, выступов, проемов. Одновременно определяют отметки верха анкерных болтов и плит и поверхности бетона около них, закладных трубопроводов, отдельных выступов и проемов, а также характерных мест по обрезу фундамента.

У фундаментов стен снимают плановое и высотное положение всех оставленных отверстий для вводов коммуникаций.

Расстояния до закладных частей и отметки определяются с точностью до 1 мм, размеры бетонных частей измеряют до 1 см. В результате съемки составляют исполнительный чертеж фундамента и ведомость исполнительных данных анкерных устройств, по которым проводят приемку фундамента для монтажных работ.