اصول قالب‌بندی فونداسیون ساختمان: از انتخاب قالب تا بتن‌ریزی
قالب‌بندی فونداسیون مجموعه‌ای از اجزا و مصالح موقت است که بتن تازه را در خود نگه داشته و تا زمان گیرش و کسب مقاومت کافی، شکل و ابعاد تعیین‌شده را حفظ می‌کند. انتخاب قالب مناسب، آماده‌سازی دقیق محل و اجرای اصولی مراحل قالب‌بندی و آرماتوربندی، پیش‌نیازهای اصلی یک فونداسیون باکیفیت به شمار می‌آید. در ادامه مهم‌ترین نکات هر یک از این مراحل را مرور می‌کنیم.اصول قالب‌بندی فونداسیون ساختمان: از انتخاب قالب تا بتن‌ریزی
انتخاب قالب مناسب
نخستین گام در قالب‌بندی فونداسیون انتخاب نوع قالب متناسب با شرایط پروژه است. در عمل معمولاً از قالب‌های چوبی، فلزی یا قالب‌های بنایی (آجری/بتنی) استفاده می‌شود. قالب فلزی به دلیل دوام و دقت بالا کاربرد زیادی دارد و توان تحمل بارهای بتن سنگین را دارد؛ اما هزینهٔ تهیه آن بالاتر است. در مقابل، قالب چوبی سبک‌تر و ارزان‌تر است ولی عمر مفید کوتاه‌تری دارد. قالب بنایی یا قالب آجری معمولاً در اطراف پی‌های ساختمان نصب می‌شود و پس از بتن‌ریزی به عنوان قالب دائمی در جای خود باقی می‌ماند. نکته مهم این است که سطح تماس قالب بنایی با بتن باید با پلاستیک یا نایلون پوشیده شود تا از جذب آب بتن توسط آجر یا بلوک جلوگیری گردد. به طور خلاصه، با توجه به باربری سازه، حجم بتن‌ریزی و ملاحظات مالی، جنس قالب را انتخاب می‌کنیم: قالب فلزی سرعت و دقت اجرای بالاتری دارد؛ قالب چوبی سبک‌تر و ارزان‌تر است؛ قالب بنایی برای فونداسیون‌های پی‌ریزی‌شده درجا می‌تواند کاربردی و ثابت باقی بماند.
آماده‌سازی محل
پس از انتخاب قالب، باید محل اجرای فونداسیون کاملاً آماده شود. ابتدا سطح زمین را از مواد زائد، گیاهان و لایه‌های رویین خاک که حاوی مواد آلی هستند پاک می‌کنیم تا بستر صلب و یکنواختی ایجاد شود. هرگونه پستی و بلندی، تپه‌های خاکی، سنگریزه و ریشه‌ها باید جمع‌آوری و حذف شوند تا سطح زمین تراز بماند. سپس مطابق نقشه‌های سازه، گودبرداری تا عمق مشخص انجام می‌گیرد. دقت کنید که پس از گودبرداری، لایه نهایی خاک به ضخامت حدود ۱۵–۲۰ سانتی‌متر معمولاً با دست رگلاژ می‌شود تا میزان دقت تراز بستر افزایش یابد.
پس از اطمینان از تراز دقیق جانمایی، معمولاً یک لایه بتن مگر (بتن نظافت) روی کف گود ریخته می‌شود. بتن مگر یک بتن غیرسازه‌ای با عیار سیمان پایین (معمولاً ۱۰۰–۱۵۰ کیلوگرم در مترمکعب) است که نقش بستر یکنواخت، تمیز و خشک را برای بتن اصلی فونداسیون ایفا می‌کند. این لایه مانع تماس مستقیم بتن سازه با خاک می‌شود و از جذب آب اختلاط توسط زمین جلوگیری می‌کند. پیش از اجرای بتن مگر بهتر است سطح خاک را مرطوب کنیم تا احتمال جذب آب مخلوط بتن توسط خاک به حداقل برسد. در مناطق پوشیده از گیاه یا خاک نباتی، گازوئیل‌پاشی سبک روی زمین قبل از بتن مگر معمولاً توصیه می‌شود تا از رویش دوباره گیاه جلوگیری شود. به این ترتیب بستر فونداسیون کاملاً آماده شده و می‌توان به گام بعدی (آرماتوربندی و قالب‌بندی) پرداخت.
قالب‌بندی
در این مرحله قالب‌های انتخاب‌شده را سر جای خود نصب می‌کنیم. اصول کار به این صورت است که ابتدا بستر فونداسیون (بتن مگر یا خاک همگن) کاملاً تخت و تمیز شده باشد. سپس سطح قالب‌ها را با روغن مخصوص قالب‌بندی می‌پوشانیم تا پس از بتن‌ریزی، جدایش قالب از بتن تسهیل شود. قالب‌ها را دقیقاً بر اساس نقشه‌های اجرایی روی محل جانمایی قرار می‌دهیم و ارتفاع و فاصله آن‌ها را به کمک ابزار اندازه‌گیری کنترل می‌کنیم. در ادامه، پشت‌بندها و مهاربندهای محکم (چه با تیرچه‌های چوبی و چه با بست‌های فلزی) زیر و دور قالب‌ها نصب می‌شوند تا در حین بتن‌ریزی و لرزاندن بتن، قالب‌ها تغییر شکل ندهند.
مراحل کلیدی قالب‌بندی فونداسیون به طور خلاصه عبارتند از:
- آماده‌سازی بستر: تسطیح و پاکسازی کامل کف گود برای اطمینان از یکنواختی زیر قالب‌ها.
- روغن‌کاری قالب‌ها: پوشاندن داخل قالب‌ها با روغن مناسب برای جلوگیری از چسبندگی بتن به قالب.
- نصب قالب‌ها: قرار دادن قالب‌ها دقیقاً در محل مشخص (مطابق نقشه) و کنترل ابعاد داخلی با شاقول و تراز.
- مهاربندی قالب‌ها: استفاده از پشت‌بندها و مهاربندهای قوی (چوبی یا فلزی) جهت مقاومت در برابر فشار جانبی بتن در حین اجرای بتن‌ریزی.
- کنترل ابعاد و تراز: اندازه‌گیری مکرر ارتفاع، طول و زاویه‌های قالب‌ها برای مطابقت با نقشه (استفاده از دوربین نقشه‌برداری، شاقول، تراز و متر).
- بازدید نهایی: بازرسی همه‌جانبه توسط مهندس ناظر قبل از بتن‌ریزی برای تأیید صحت اجرای قالب‌ها و برطرف‌کردن نواقص احتمالی.
در طول قالب‌بندی باید به درزها و اتصالات قالب‌ها دقت کنیم تا کاملاً آب‌بندی شوند و از نشت شیره بتن جلوگیری شود. همچنین، اگر قالب انتخابی از نوع بنایی (آجری/بلوک) باشد، بهتر است ابتدا شبکه آرماتور را نصب کنیم و سپس قالب را دور آن اجرا کنیم؛ ولی در قالب‌های فلزی، معمولاً قالب‌ها را پیش از آرماتوربندی می‌بندند تا به دلیل دقت ابعادی بالاتر قالب‌های فلزی، احتمال جابجایی قالب کمتر شود. رعایت دقیق این مراحل تضمین می‌کند که پس از بتن‌ریزی ابعاد پی و شکل هندسی آن مطابق طراحی حفظ گردد.
آرماتوربندی
پس از استقرار قالب، نوبت به اجرای میلگردها می‌رسد. در فونداسیون‌های بتنی معمولاً یک شبکه آرماتور تحتانی در کف پی چیده می‌شود که توسط خرک (شمع فلزی یا پلاستیکی) به شبکه فوقانی متصل می‌گردد. خرک‌ها ارتفاع شبکه زیرین را ثابت نگه می‌دارند تا پوشش بتن به اندازه تعیین‌شده حفظ شود. سپس شبکه فوقانی در ارتفاع مشخص قرار گرفته و میلگردهای طولی توسط سیم مفتول به خرک‌ها بسته می‌شوند تا در برابر لرزه‌ها و فشار بتن تغییر موقعیت ندهند. به این ترتیب یک قفس آرماتور یکپارچه شکل می‌گیرد که قادر است بارهای خمشی و برشی وارده را به خوبی تحمل کند. در ستون‌های بتنی، خاموت‌ها در داخل ضخامت فونداسیون نیز ادامه می‌یابند و میلگردهای انتظار ستون به اندازه مشخص از قالب خارج می‌شوند.
توجه داشته باشید که در قالب‌های بنایی توصیه می‌شود پیش از بستن قالب، شبکه آرماتور را اجرا کنیم؛ زیرا نصب قالب آجری دور میلگردها را دشوار می‌کند. اما در قالب‌های فلزی (مثلاً چهارگوشه‌های فلزیِ فونداسیون) به علت دقت بالا و سازگاری با ابزارهای بندکشی، معمولاً بعد از نصب قالب‌ها آرماتورها کارگذاری می‌شوند. همچنین در فونداسیون‌های فلزی لازم است صفحه‌ستون‌ها (بیس‌پلیت) و بولت‌های آن‌ها بر اساس نقشه در محل قرار گیرند و برای تثبیت دقیق آن‌ها معمولاً از شابلون یا دوربین نقشه‌برداری استفاده می‌شود. در نهایت فاصله میلگردها از قالب (کاور بتن) باید مطابق نقشه نگه داشته شود (معمولاً حدود ۵ سانتی‌متر برای فونداسیون‌های معمول) و همه آرماتورها با زوایای مناسب خم‌کاری شوند تا هنگام بتن‌ریزی به راحتی به هم متصل شوند.
بتن‌ریزی فونداسیون
پس از اتمام قالب‌بندی و آرماتوربندی، کار بتن‌ریزی آغاز می‌شود. پیش از آن حتما باید همه ابعاد، وضعیت آرماتورها و تراز نهایی قالب‌ها با دقت توسط مهندس ناظر کنترل شود. بتن‌ریزی فونداسیون عموماً با استفاده از پمپ بتن و به صورت پیوسته و یکپارچه انجام می‌شود تا از جدایش مصالح و ضعف در بتن جلوگیری شود. به‌عبارت دیگر، کل حجم فونداسیون بهتر است در یک نوبت (یا چند نوبت پشت سر هم بدون وقفه طولانی) ریخته شود؛ قطع شدن طولانی کار بتن‌ریزی می‌تواند مقاومت سازه را به خطر اندازد. قبل از شروع، از آزمایش‌های مخلوط بتن مطمئن می‌شویم (مانند کنترل اسلامپ) و همه تجهیزات مورد نیاز (ویبراتور، شمشه، ماله، ابزار ایمنی و…) آماده باشند.
در زمان بتن‌ریزی فونداسیون نکات زیر حیاتی‌اند: اسلامپ بتن خروجی از کارخانه معمولاً حدود ۵ تا ۶ سانتی‌متر در نظر گرفته می‌شود و افزودن آب اضافی در محل اکیداً ممنوع است (برای روانی بتن از روان‌کننده استاندارد استفاده می‌شود). همچنین، در ابتدای کار از آب با شیره سیمان (که از بتن آماده جدا شده) فقط برای راه‌اندازی پمپ استفاده می‌شود و نباید این شیره درون قالب‌ها بریزد. بتن باید به سرعت و پیوسته تخلیه شود؛ معمولاً بر اساس محاسبه حجم و زمان حمل، برنامه‌ریزی می‌کنند که بتن در بازه‌ای کوتاه (مثلاً زیر ۶۰ دقیقه) به محل برسد.
به‌محض تخلیه بتن در قالب، همزمان از ویبراتور (برقی یا موتوری) و گاهی ماله برای متراکم کردن آن استفاده می‌شود. معمولاً پس از ریختن هر لایه حدود ۳۰–۴۰ سانتی‌متری بتن، آن لایه توسط ویبره‌های برقی هواگیری شده و تراکم می‌یابد تا بتن کاملاً فشرده و یکدست شود. این کار مانع از ایجاد حفره‌های خالی (کِرموی بتن) شده و بتن نهایی را مقاوم و یکنواخت می‌کند.
در پایان بتن‌ریزی لازم است مراقب باشیم بتن تازه قبل از سخت شدن اولیه بارگذاری نشود و عملیات کیورینگ (عمل‌آوری بتن) در همان روز آغاز شود. بتن پی در هوای گرم باید پوشانده شده و در هوای سرد نیز به تدریج گرم نگه داشته شود تا ترک ناشی از انقباض اولیه ایجاد نشود. رعایت تمامی این نکات در مرحله بتن‌ریزی، ضامن دوام، یکنواختی و کیفیت فونداسیون خواهد بود.