اجرای فونداسیون چگونه است؟ بررسی مراحل و نکات اجرایی

مراحل قبل از اجرای فونداسیون

اقدامات پیش از اجرای فونداسیون، نقشی حیاتی در آماده‌سازی بستر و تضمین موفقیت‌آمیز بودن کل فرآیند ساخت ایفا می‌کنند. در این مرحله، مطالعات ژئوتکنیکی به‌عنوان اولین و پر اهمیت‌ترین گام، برای ارزیابی دقیق نوع خاک، ظرفیت باربری آن، سطح آب زیرزمینی و لایه‌های زیرین انجام می‌شود. این بررسی‌های تخصصی، اطلاعات لازم را برای انتخاب انواع فونداسیون متناسب با شرایط زمین را فراهم می‌آورد. اقدامات کلیدی پیش از اجرای فونداسیون شامل مواردی‌ست که به آن‌ها می‌پردازیم.

آماده سازی زمین

در مرحله آماده‌سازی زمین، عملیات پاک‌سازی، هموارسازی و اصلاح ناهمواری‌ها صورت می‌گیرد و هدف اصلی این است که سطح زمین کاملاً تراز و آماده برای مراحل بعدی باشد. در این فرآیند، از جمله اقداماتی مانند حذف پستی و بلندی‌ها، گیاهان و سنگ‌های بزرگ انجام می‌شود تا سطح زمین برای اجرای فونداسیون مناسب‌تر گردد. به‌علاوه، لایه‌های سطحی خاک که حاوی مواد آلی، ریشه گیاهان یا بقایای گیاهی هستند، باید حذف شوند، زیرا وجود این لایه‌ها می‌تواند در بلندمدت باعث ضعف در عملکرد بتن و کاهش مقاومت سازه شود. گاهی نیز برای جلوگیری از رویش مجدد گیاهان، زمین به گازوئیل آغشته می‌شود که این روش معمول در پروژه‌های بزرگ است و مانع رشد دوباره گیاهان می‌گردد. تراز کردن سطح زمین یکی از اساسی‌ترین اقدامات این مرحله است که نقش مهمی در ثبات و استحکام پایه‌های ساخت ایفا می‌کند.

پی کنی

بعد از آماده‌سازی سطح زمین، مرحله گودبرداری آغاز می‌شود. این عملیات بر اساس نقشه‌های اجرایی باید تا تراز زیر بتن مگر یا در صورت وجود شفته، تا تراز زیر شفته انجام شود. برای تعیین این تراز، در پروژه‌های کوچک و محدود از شلنگ تراز و در پروژه‌های وسیع‌تر از دوربین نقشه‌برداری استفاده می‌شود. این نکته مهم است که حتی در خاکبرداری ماشینی، حدود 15 تا 30 سانتی‌متر از خاکبرداری نهایی به‌صورت دستی انجام شود تا دقت تراز و کیفیت بستر حفظ گردد.

برای مثال، اگر در نقشه اجرایی عمق فونداسیون 60 سانتیمتر، ضخامت بتن مگر 10 سانتیمتر و ضخامت شفته 50 سانتیمتر باشد و خط تراز با تراز روی فونداسیون در یک راستا قرار گیرد، گودبرداری باید تا عمق 120 سانتیمتر انجام شود. در صورتی که خاکبرداری بیشتر از نیاز انجام شود، باید آن را با سنگ و ملات یا بتن مگر پر کرد. همچنین، در صورتی که فونداسیون قرار است با قالب بتن قالب‌بندی شود، باید از هر طرف حدود 30 سانتیمتر خاکبرداری بیشتر انجام شود.

اگر سطح زمین طبیعی بالا باشد، بهتر است خاکبرداری تا تراز فوقانی فونداسیون به طور کامل انجام شود و سپس فونداسیون اجرا شود. در سازه‌هایی که چاله آسانسور وجود دارد، باید هنگام اجرای فونداسیون طبق نقشه‌های اجرایی، چاله آسانسور لحاظ شود. زیرا گاهی فونداسیون در برخورد با چاله آسانسور دچار شکسته‌گی شده و در ارتفاع پایین‌تر اجرا می‌شود.

جانمایی پروژه

یکی از اقدامات بسیار مهم در اجرای پروژه، جانمایی و تعیین دقیق حدود اربعه ملک است. این مرحله بر اساس پروانه ساخت و نقشه‌های مصوب انجام می‌شود تا از جابه‌جایی فونداسیون و همچنین تجاوز به ملک مجاور جلوگیری گردد. در واقع، جانمایی درست از همان ابتدا زمینه اجرای دقیق مراحل بعدی را فراهم می‌کند.

در این مرحله ابتدا باید شمال نقشه با شمال جغرافیایی تطابق داده شود. سپس با استفاده از روش‌هایی مانند اکس‌کوبی در ابتدا و انتهای یکی از محورهای طولی یا عرضی، محور مبنا مشخص می‌گردد. پس از آن، سایر محورها (طولی و عرضی) نسبت به محور مبنا تعیین می‌شوند؛ به‌گونه‌ای که با استفاده از قضیه فیثاغورس و روابط هندسی، محل دقیق محورهای دیگر محاسبه و اجرا می‌گردد. نکته کلیدی این است که تمام اندازه‌گیری‌ها باید از یک نقطه مبنا انجام شود تا خطاهای تجمعی کاهش یابد و دقت جانمایی بالا بماند.

در ادامه، پس از تعیین حدود پلان اکس‌ها، عملیات ریسمان‌کشی و کچ‌کشی روی زمین انجام می‌شود تا محل محورهای اصلی به صورت دقیق و قابل اجرا مشخص گردد و بتوان مراحل بعدی را بدون انحراف پیش برد.

زیرسازی

پس از جانمایی دقیق پروژه و انجام رگلاژ دستی تا رسیدن به تراز ارتفاعی مورد نیاز در نقشه، مرحله زیرسازی فونداسیون آغاز می‌گردد. این زیرسازی می‌تواند شامل بتن مگر به تنهایی باشد، یا در برخی موارد، ممکن است از شفته در زیر بتن مگر استفاده شود. شفته‌ها انواع مختلفی دارند از جمله شفته آهک که بهترین گزینه برای زمین‌های کشاورزی محسوب می‌شود، اما ممکن است باعث فعل و انفعالات و خوردگی در بتن گردد. هچنین شفته سیمان یا مخلوطی از سیمان و آهک انواع دیگری از شفته‌ها هستند. عیار شفته‌ها معمولاً 150 کیلوگرم بر متر مکعب است.

با این حال، بتن مگر به تنهایی رایج‌ترین گزینه برای زیرسازی است. بتن مگر، که نوعی بتن غیر سازه‌ای با عیار 100 تا 150 کیلوگرم بر متر مکعب است، به عنوان بستری تمیز، هموار و با مقاومت مناسب برای فونداسیون اجرا می‌شود. هدف اصلی بتن مگر، جلوگیری از تماس مستقیم آرماتورها (میلگردها) با خاک است. حداکثر ضخامت بتن مگر 12 سانتی‌متر است و توصیه می‌شود که عرض بتن مگر از هر طرف حدود 10 سانتی‌متر بیشتر از ابعاد فونداسیون باشد. البته، در بخش‌هایی که ستون باسکول به ملک مجاور چسبیده است، نیازی به این افزایش عرض در مجاورت ملک همسایه نیست.

پیش از ریختن بتن مگر، زمین باید کاملاً مرطوب شود تا از مکیده شدن آب بتن توسط خاک جلوگیری شود. همچنین، پس از بتن‌ریزی، لازم است سطح بتن مگر برای چندین ساعت مرطوب نگه داشته شود تا از ترک خوردن آن جلوگیری به عمل آید.

مراحل اجرای فونداسیون

به طور کلی مراحل اصلی اجرای فونداسیون به شرح زیر می‌باشد:

آرماتوربندی شبکه فونداسیون

در این مرحله، ابتدا میلگردهای تحتانی مطابق با نقشه‌های اجرایی نصب می‌شوند و سپس آرماتورهای فوقانی به کمک خرک‌ها در موقعیت خود قرار می‌گیرند. خرک‌ها نقش اجرایی و نگهداری شبکه فوقانی را بر عهده دارند؛ نکته حائز اهمیت در اجرای آن این است که پایه خرک نباید مستقیماً روی میلگرد پایین قرار گیرد، زیرا موجب تغییر شکل و تاب برداشتن میلگرد تحتانی می‌شود. بهترین روش، نشاندن پایه خرک بر روی بتن مگر و استفاده از یک لایه ایزوگام زیر آن است تا از نفوذ رطوبت و خوردگی جلوگیری شود. میلگردهای طولی نیز باید با استفاده از مفتول به خرک‌ها بسته و کاملاً تثبیت شوند.

در حین آرماتوربندی باید به مدیریت تمرکز تنش توجه ویژه‌ای داشت و از تراکم بیش از حد وصله‌ها در یک سمت مقطع خودداری کرد. پس از اتمام شبکه اصلی، نوبت به نصب آرماتورهای انتظار ستون و دیوار برشی می‌رسد. مطابق با مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، رعایت ضوابط اجرای خاموت‌ها در ضخامت فونداسیون ضروری است؛ به این صورت که در ستون‌های کناری، کل ارتفاع ریشه (ریشه ستون) باید با میلگرد عرضی محصور شود، اما در ستون‌های میانی، تنها ۳۰ سانتی‌متر بالاییِ ستون در ضخامت فونداسیون نیاز به نصب میلگرد عرضی دارد.

در این مرحله، استفاده از اسپیسر برای رعایت کاور بتن الزامی است. توصیه می‌شود برای شبکه زیرین از اسپیسر بتنی و برای بدنه از اسپیسر پلاستیکی استفاده شود تا علاوه بر پایداری، پوشش بتنی استانداردی ایجاد گردد. در نهایت، اگر سازه از نوع اسکلت فلزی باشد، پس از اتمام قالب‌بندی فونداسیون، عملیات تراز کردن و نصب صفحه ستون (بیس‌پلیت) در محل دقیق ستون‌ها انجام می‌شود.

قالب‌بندی فونداسیون

در این مرحله، بر اساس نقشه‌های اجرایی، قالب‌ بتن فونداسیون نصب می‌شود. انواع قالب‌ بتن برای قالب‌گذاری فونداسیون موجود است که باید متناسب با شرایط خاص پروژه، مانند میزان تحمل بار ، آسانی باز و بسته کردن قالب و سایر عوامل، انتخاب و اجرا شوند. تنها در صورت اجرای قالب‌ آجری قبل از عملیات آرماتوربندی، ابتدا قالب‌بندی انجام می‌شود و پس از آن، عملیات آرماتوربندی صورت می‌گیرد.

بتن‌ریزی

پیش از آغاز عملیات بتن‌ریزی، لازم است تمامی کنترل‌های نظارتی با دقت انجام پذیرد. این کنترل‌ها شامل بررسی نهایی آرماتوربندی، صحت اجرای قالب‌بندی، موقعیت صحیح ستون‌ها و تراز بودن اکس‌ها می‌شود تا از عدم وجود هرگونه مغایرت اطمینان حاصل شود. سپس، بتن‌ریزی با استفاده از ابزار مناسب، اعم از روش‌های دستی یا بهره‌گیری از پمپ‌های بتن، انجام خواهد شد. در حین بتن‌ریزی، رعایت یکنواختی و پیوستگی در عملیات و جلوگیری از ایجاد درز سرد اهمیت بالایی دارد. پس از اتمام بتن‌ریزی، عملیات ویبره بتن باید به نحو احسن انجام گیرد. در این مرحله، تأمین کاور بتن کافی بر روی میلگردها امری حیاتی است.

باز کردن قالب فونداسیون

پس از آنکه بتن به مقاومت فشاری مناسب دست یافت، می‌توان نسبت به باز کردن قالب‌های فونداسیون اقدام کرد. زمان‌ باز کردن قالب‌ به دمای محیط بستگی دارد، اما به طور معمول، این فرآیند می‌تواند تا ۲۴ ساعت پس از بتن‌ریزی انجام شود. با این حال، این عملیات باید با نهایت دقت و احتیاط صورت گیرد تا به سطح بتن آسیب وارد نشود.

عمل‌آوری بتن

این مرحله از اهمیت بسزایی برخوردار است. انجام صحیح عمل‌آوری بتن، مانع از ایجاد ترک‌های سطحی و تبخیر سریع آب بتن می‌شود. این امر نقش کلیدی در تضمین مقاومت نهایی و کیفیت بتن ایفا می‌کند. فرآیند عمل‌آوری باید متناسب با شرایط آب و هوایی انجام پذیرد؛ به عنوان مثال، در فصول سرد سال، رعایت ضوابط مربوط به عمل‌آوری بتن در هوای سرد ضروری است.

اجرای فونداسیون بر روی خاک دستی

خاک دستی، خاکی با مقاومت پایین و غیر متراکم است؛ مشابه خاک باغچه که دارای فضاهای خالی فراوان بین ذرات است. به همین دلیل، احداث مستقیم فونداسیون بر روی این نوع خاک توصیه نمی‌شود. عدم رعایت این نکته می‌تواند منجر به نشست سازه، ترک‌خوردگی و حتی در موارد حاد، فروریزش سازه در هنگام گودبرداری مجاور گردد.

برای اجرای فونداسیون در مناطقی با خاک دستی، راهکارهای متعددی وجود دارد:

• جایگزینی خاک: خاک دستی را به طور کامل برداشت کرده و با خاک متراکم و مناسب جایگزین کنید.
• تراکم خاک: خاک غیر متراکم موجود را با روش‌های اصولی متراکم سازید تا به ظرفیت باربری مجاز دست یابد.
• استفاده از شمع: در صورتی که عمق خاک دستی زیاد باشد، استفاده از شمع‌های فونداسیون راه‌حلی مؤثر خواهد بود.

در پروژه‌هایی که با خاک‌هایی با ظرفیت باربری بالا مواجه هستیم، یا زمانی که سازه کوچک و سبک است، می‌توان از فونداسیون سطحی و بدون نیاز به پی‌کنی عمیق بهره برد.