基礎工事とは？種類や流れを解説
建物の土台づくりに必要不可欠な基礎工事。施主は外装や内装といった目に見えるものに興味がいきがちですが、基礎工事は建物づくりにおいて何よりも重要になる工事です。ここでは、基礎工事の種類や流れ、関連資格について解説します。
基礎工事の役割と種類
地盤の状態や建物の性質によって、基礎工事の種類は使い分けられています。大きくは、軟弱な地盤で採用する「杭基礎」と、地盤に直接基礎を作る「直接基礎」の2つに分かれ、直接基礎はさらに「ベタ基礎」「布基礎」「独立基礎」に分類されます。
それでは、基礎工事の種類について、それぞれ詳しく解説していきます。
地盤が軟弱な場合には、直接基礎ではなく杭基礎を採用します。深さ数メートルの固い地盤に杭を打ち込むことで建物の安定性を保ち、地震での液状化を防止します。杭基礎には、地盤に掘った穴に鉄筋を挿入して杭を作る「場所打ち杭工法」と、既製品のコンクリート杭や鋼杭を地盤に埋め込む「既成杭工法」の2種類があります。
杭基礎は地盤深くまで穴を掘ることになるため、直接基礎よりもコストが高くなる傾向があります。
ベタ基礎とは、建物の土台となる範囲にコンクリートを敷き詰める基礎工事で、近年多くの建築物で採用されています。建物の底全体をコンクリートで支えるため安定性が高く、地震の揺れや地盤が沈む不同沈下に強いという特徴があります。また、地面から発生する湿気やシロアリの侵入を防ぐことができるため、耐久性に優れた建物を造ることができます。ただし、布基礎に比べて施工の手間はかからないものの、コンクリートの使用量が多くなるため、コストが高くなる傾向があります。
布基礎とは、建物の負荷がかかる部分にのみ「逆T字型」の鉄筋コンクリートを埋め込む基礎工事で、日本ではこれまで多くの木造建築住宅で採用されてきました。ベタ基礎が面で支えるイメージなら、布基礎は点で支えるイメージとなります。鉄筋コンクリートは柱部分や壁下に配置し、地震や風といった横方向からの力への耐久性を強化します。地面を全面的にコンクリートで覆うわけではないため、使用する鉄骨やコンクリートが少なく、ベタ基礎に比べコストを抑えることができます。
一方、ベタ基礎よりも湿気はこもりやすくなります。そのための対策として、防湿シートや防湿コンクリートでコーティングすることがあります。
建物の柱のみを単独で支える工法が独立基礎です。
最近では、建物全体を独立基礎でまかなうことはほとんどなく、基本的には玄関ポーチの柱などに部分的に利用することになります。
基礎工事の流れ
建物の範囲を示すために、基礎の外周に縄やロープを使って印をつけます。建物の周りに木杭などを使って基礎の高さを示す遣り方工事は、高さや水平を測るレーザーレベルという機器の登場により、実施しないケースも増えています。
パワーショベルなどの重機を用い、基礎の地盤まで土を掘り返します。この掘削工事は1～2日程度かかり、掘り返した土は処分することになります。処分にはコストがかかりますが、敷地内で処分したりGL（グランドライン：建物の高さレベル）を調整したりすることで、コストを抑えることができます。
地盤の耐久性を高めるために、砕石と呼ばれる細かく砕いた石を地盤全体に敷き詰めます。そして、地面を締め固めるために、ランマーと呼ばれる機械で地面全体を転圧します。この工程が不十分になると、建物の負荷により基礎が沈下してしまうことになるため、手を抜かず行わなければなりません。
作業自体は半日程度かかることになります。なお、地鎮祭の鎮め物は、この工程で建物の中心部に埋め込みます。
砕石の上に防湿シートを敷き、基礎の外周部に捨てコンクリートを流します。捨てコンクリートとは、建物の建築位置を間違えないようにするための印で、基礎工事の強度とは無関係です。そのため、コンクリートにひびが入った状態でも問題ありません。
鉄筋コンクリートの引張強度を担うための鉄筋を組みます。組み立てる際は、一本一本の鉄筋を結束線と呼ばれる細い針金で結ぶことになりますが、近年はあらかじめ組み上げられたユニット鉄筋を用いて、作業を効率化するケースが増えています。作業時間は2～3日程度確保することが一般的です。
外部にコンクリートが漏れ出してしまわないように、基礎外周に型枠を組みます。そして、基礎のベースにコンクリートを流すといった打設の後、職人がコンクリートを平らにならします。ベースコンクリートが乾燥したら、基礎内部の立ち上がり部分に型枠を組み、さらにコンクリートを流し込み、バイブレーターでコンクリートを隙間なく行き渡らせます。そして、流動性の高いレベラーというコンクリートで、天端を水平にします。
コンクリートの打設が完了したら、乾燥させて強度を出すためにブルーシートなどで養生します。
コンクリートの強度が十分になれば、型枠を外して仕上げに入ります。勝手口の土間や給湯器置き場などを打設し、つなぎ目の不要な部分を除去するバリ取りを行い、基礎工事は完了です。
基礎工事に役立つ資格・免許
基礎工事の代表的な資格として、基礎工事士が挙げられます。民間が認定する資格ですが、場所打ちコンクリート杭工法に関する技能と知識を有していることの証明となり、多くの企業が募集時点で資格保有を望ましいとしているので、就職にも有利に働くでしょう。
受験資格として一定の実務経験が必要になります。大学の指定学科を卒業した場合には1年6ヵ月以上、中学校卒業の場合は8年以上の実務経験が問われることになります。
基礎工事のうち、場所打ちコンクリート杭・既製コンクリート杭に関する資格です。日本基礎建設協会が認定する民間資格ではありますが、建設において重要な作業だけに、保有していることでその能力が高く評価されます。
クレーンなどの重機を操作する際に必要になる資格として、玉掛け技能講習があります。この講習を受講することで、つり上げ荷重1t以上のクレーンを使用した玉掛け作業を担当できるようになります。
つり上げ荷重5t以上の床上運転式クレーンが運転できるのが、床上運転式クレーン限定免許です。横行時には荷の移動に関係なく、一定の位置からの操作で工場内の荷物を運ぶことができます。
床上操作式クレーン運転技能講習は、つり上げ荷重5t以上の床上操作式クレーンを運転する際に必要となる講習です。クレーンには床上操作式と床上運転式がありますが、運転するときに必要な操縦者の動きが異なり、この資格は床上操作式の操縦用になります。
車両系建設機械運転技能講習は、ブルドーザーやトラクターショベルをはじめとする、機体質量3t以上の建設機械を扱えるようになる資格です。この資格を取得することで、ブルドーザーやパワーショベルなどを使用した掘削作業に従事できるようになります。
重要な土台を作る基礎工事
責任感が大きく重要な役割を担う基礎工事は、建設現場において何よりも大切な作業といえるでしょう。
