Справочник строителя

Бетоны. Материалы, технологии, оборудование

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Применение скользящей опалубки ( 2.8) особенно эффективно при строительстве высотных зданий и сооружений с минимальным количеством оконных и дверных проемов, конструктивных швов и закладных элементов. К ним относятся силосы для хранилища материалов, дымовые трубы и градирни, ядра жесткости высотных зданий, резервуары для воды, радиотелевизионные башни. Другая потенциальная область использования скользящей опалубки - строительство зданий атомных реакторов, секций арочных плотин, мостовых опор, водонапорных башен, стен и колонн промышленных зданий. Важным преимуществом скользящей опалубки следует считать повышение темпов строительства, благодаря чему сокращается его стоимость.

Монолитное домостроение в скользящей опалубке обладает известной технологической гибкостью ( 2.9). С помощью одного комплекта опалубки путем ее переналадки можно возводить дома с различными планировочными решениями и разной этажности, придавая им архитектурную выразительность и оригинальность.

Возведение монолитных зданий и сооружений позволяет снижать общие приведенные затраты на 13-25% по сравнению с полносборным строительством. Вместе с тем, возведение зданий и сооружений в скользящей опалубке требует высококвалифицированной рабочей силы и четкой организации работ. Скользящая опалубка выгодна при возведении одиночных зданий высотой не менее 25 м, так как затраты на монтаж и демонтаж с учетом стоимости опалубки не превышают эффекта от интенсивного ведения работ ( 2.10).

Сдерживающими факторами развития и широкого распространения скользящей опалубки являются: резкое удорожание производства работ в зимнее время; потребность в большом количестве рабочих высокой квалификации, в том числе для обслуживания систем скользящей опалубки; резкое снижение эффективности технологического процесса бетонирования при различных организационных неполадках и перерывах; большие затраты на ликвидацию всякого рода дефектов бетонирования и на доводку.

Часть причин, сдерживающих широкое использование скользящей опалубки, может быть устранена технологическими приемами. Так, бетонирование можно производить не круглосуточно, а с перерывами, используя специальные добавки к бетонным смесям. Например, замедлители твердения позволяют продлить период схватывания до 18 ч. При бетонировании в районах с холодным климатом широко используются ускорители твердения, а также тепловая обработка бетона (инфракрасная обработка, электропрогрев и т. п.), которые не снижаюттемпа бетонирования.

Совершенствование технических решений, в частности, автоматизация работы гидродомкратов в режиме «шаг на месте», контроль горизонтальности системы, перенос опирания домкратных рам на выносные временные опоры и другие способы повышают надежность опалубки и расширяют ее технологические возможности.

Существуют системы скользящей опалубки, где домкратные стержни вынесены за пределы бетонируемой стены. При этом облегчается извлечение домкратных стержней, упрощается установка арматурных каркасов, но дополнительно возникает проблема обеспечения устойчивости домкратных стержней. Одним из конструктивных решений, повышающих технологичность возведения цилиндрических емкостей, является использование увеличенного шага домкратных рам и специализированных средств механизации распределения бетонной смеси.

В ЦНИИОМТП разработана технология возведения предварительно напряженных монолитных стен цилиндрических силосов большого диаметра из высокопластичных смесей, подаваемых бетононасосами; литую бетонную смесь транспортируют в автобетоносмесителях, а для сохранения заданной подвижности продолжительность ее подачи в опалубку ограничивается 20-30 мин. Сначала в неподвижную опалубку укладывают два-три слоя литой смеси на половину ее высоты. Каждый последующий слой укладывают в опалубку, не допуская схватывания предыдущего. Подачу смеси производят равномерными слоями по периметру конструкции с помощью распределительной стрелы манипулятора СБ-136 с радиусом действия до 18 м.

В зависимости от температурно-влажностных условий и интенсивности набора прочности бетона назначают режим движения опалубки и скорость подачи бетонной смеси. Автономная распределительная стрела монтируется на опорном устройстве, располагаемом в центре силоса. К корпусу опоры монтируются звенья бетонопровода. Бетонирование производят ярусами высотой около 10 м. После выполнения работ на каждом ярусе наращивают опорное устройство и устанавливают дополнительные звенья бетонопровода, после чего возводят следующий ярус. Арматурные каркасы и другие необходимые материалы подают башенным краном.

В процессе выполнения работ осуществляется пооперационный контроль качества опалубочных работ, проверяется положение арматурных каркасов и закладных деталей с помощью геодезических средств. Однородность и прочность бетона проверяется ультразвуковыми приборами, а наличие пор и трещин - визуально. Разработанная технология позволяет, например, при общем объеме бетонных работ 630 м3 достичь выработки на одного рабочего в смену 7,1 м3 при трудовых затратах 1,27 чел.-ч на 1 м3 бетона.

Возведение жилых зданий в скользящей опалубке -комплексный процесс, который включает в себя армирование конструкции, наращивание домкратных стержней, установку закладных деталей, оконных и дверных блоков или вкладышей, устройство специальных ниш, уход за бетоном и др. Перечисленные работы должны быть увязаны во времени. Так, армирование стен не должно ни опережать укладку бетона, ни отставать от нее. Домкратные стержни следует наращивать по мере подъема опалубки. Вкладыши для образования проемов устанавливаются до монтажа арматурных каркасов.

Каждый вид работ выполняет специализированное звено, а весь процесс - комплексная бригада. При этом соблюдается строгая технологическая последовательность ведения работ. Так как ведущими являются укладка и уплотнение бетонной смеси, то принятой скорости бетонирования подчиняются все остальные процессы.

Для поточного ведения работ здание разбивают на захватки. На каждой из них ведется определенный технологический процесс. По мере выполнения работ звено рабочих переходит с захватки на захватку, предоставляя другому звену фронт работ. Особое внимание уделяется состоянию средств механизации, так как выход из строя одного из механизмов приводит к нарушению ритма всего потока.

При возведении стен в скользящей опалубке перед бетонированием готовится запас необходимых материалов (заготовки арматуры, закладные детали, утеплитель, домкратные стержни и т. п.), средства механизации для транспортирования материалов и полуфабрикатов, обеспечивается надежное электроснабжение объекта, проверяются сварочное оборудование, средства для горизонтального перемещения бетона, заготавливаются арматура и закладные детали. Возведение жилых зданий в скользящей опалубке выполняется, как правило, с использованием башенных кранов. Для зданий повышенной этажности используются приставные краны КБ-473, КБ-474, КБ-573, а высотой 9-16 этажей - краны на рельсовом ходу КБР-1 и 2, КБ-308А, КБ-405.1А, КБ-408.21, КБ-415УХЛ, КБ-515.

На строительной площадке прокладываются временные подъездные пути, оборудуются места для приема бетона из автобетоновозов в бункеры, площадки для складирования щитов опалубки, арматурных каркасов и стержней, а также проемообразователей. Принятое расположение кранов должно обеспечивать обслуживание вертикальным транспортом зоны, необходимой при выполнении всего комплекса работ. При подаче бетонной смеси бетононасосами предусматривается специальная площадка для приема бетона из расчета одновременного пребывания на ней не менее двух автобетоносмесителей.

Сначала бетонируют опорный ярус высотой 70-80 см. Бетон укладывают по периметру здания слоями толщиной 30-40 см с обязательным виброуплотнением. После набора бетоном прочности, равной 1,5-3 МПа, плавно поднимают опалубку со скоростью 20-30 см/ч и одновременно укладывают слой бетона толщиной 20-30 см. Скорость подъема опалубки назначается из условия набора прочности и твердения бетона. С учетом времени доставки и перегрузок бетонную смесь приготовляют на цементах с началом схватывания не менее 3 ч.

Бетон подают к месту укладки непосредственно в скользящую опалубку мото- и ручными тележками, откуда его загружают в пространство между щитами опалубки. Наиболее эффективным средством транспортирования являются бетононасосы в комплекте с распределительными стрелами.

Начальный период подъема опалубки наиболее ответственный. Требуется тщательно контролировать сохранение геометрических размеров опалубки, предотвращать оплыв бетона, деформацию и потерю устойчивости опалубки. Бетонную смесь равномерно укладывают по периметру опалубки. Каждый последующий слой укладывают до схватывания ранее уложенного.

При уплотнении бетона вибраторы не должны касаться частей опалубки, так как передача ей колебаний может вызвать разрушение ранее уложенных слоев, имеющих еще недостаточно высокую прочность. Наилучшие условия взаимодействия скользящей опалубки с уложенным бетоном создаются при прочности выходящего из-под щитов бетона в пределах 0,2-0,3 МПа. При меньшей прочности возможны деформации, а при большей - ухудшаются условия подъема, так как скольжение опалубки происходит не по пластичной смеси, а по затвердевшему бетону.

Организационно-технологическое совершенствование ведения работ связано с использованием карт движения скользящей опалубки, которые отражают технологические перерывы, правильную и своевременную установку проемообразователей, закладных деталей и арматурного заполнения, уход за бетоном и другие работы. Все это позволяет повысить технологическую дисциплину работ, гарантировать полноту и правильность установки всех элементов, добиться средней скорости возведения конструкции не менее 15 см/ч.

При назначении интенсивности бетонирования, а соответственно, и скорости подъема опалубки следует учитывать характер взаимодействия поверхности щитов опалубки с твердеющим на ранней стадии бетоном. При скольжении опалубки усилия подъема расходуются на преодоление сил трения и сцепления. Учитывая это обстоятельство, можно сделать вывод, что дефекты бетонирования в виде разрывов бетона в горизонтальной плоскости, изгибов домкратных стержней, а также образования микротрещин в структуре бетона всецело зависят от сцепления бетона с опалубкой.

Организационно-технологическую сложность представляет процесс возведения перекрытий. Междуэтажные перекрытия устраивают несколькими способами: из сборных железобетонных плит размером в комнату после возведения стен; монолитные, бетонируемые «снизу вверх» также после возведения стен; поэтажным способом, когда совмещают бетонирование стен и перекрытий; бетонированием «сверху вниз»; бетонированием в процессе возведения стен с отставанием на два-три этажа. Каждый из перечисленных способов имеет свои преимущества и недостатки.

При устройстве монолитного перекрытия «снизу вверх» используется щитовая инвентарная опалубка, которая опирается на инвентарные прогоны и стойки. Арматурные сетки перекрытий фиксируют с помощью сварки к армокаркасам через гнезда и штрабы, оставляемые в стенах. Бетонную смесь в перекрытия подают башенным краном и бадьей, а также закачивают бетононасосами с распределительными стрелами. К бетонированию последующего перекрытия приступают после полного завершения работ на предыдущем. Демонтаж опорных стоек и ригелей производят после приобретения бетоном распалубочной прочности с учетом нагрузок, действующих от вышележащего перекрытия.

При поэтажном способе бетонирование перекрытий совмещают с бетонированием стен. Для удобства ведения работ внутренние щиты опалубки выполняют короче наружных на толщину перекрытия. После завершения бетонирования стен на высоту этажа скользящую опалубку устанавливают строго на уровне перекрытия. Затем устанавливают опалубку междуэтажного перекрытия. Ее щиты опирают на прогоны, которые крепятся с помощью анкеров к стенам. Армокаркасы и бетонную смесь подают краном через монтажные отверстия в рабочем настиле скользящей опалубки. После завершения бетонирования перекрытий продолжают возведение следующего этажа.

Способ бетонирования перекрытий «сверху вниз» нашел распространение в Швеции, США и других странах как наиболее технологичный. Этот способ используется, когда стены возводят на всю высоту. Не демонтируя скользящую опалубку, на ее рабочем полу устанавливают специальные лебедки с гибкими тягами, на которых подвешивают инвентарную опалубку перекрытий, которая состоит из телескопических прогонов и щитов. После установки опалубки и армирования производят бетонирование с помощью бетононасосов. Когда бетон приобретает распалубочную прочность, производят демонтаж опалубки и перемещаютее вниз на отметку следующего перекрытия.

С целью механизации процесса отрыва щитов опалубки от бетона используются пневматические приспособления, которые укладываются в специальные гнезда до укладки бетона. После набора бетоном необходимой прочности с помощью компрессора подается избыточное давление и опалубка отделяется от бетона.

Применение литой бетонной смеси сокращает до минимума трудоемкость разравнивания, уплотнения и отделки горизонтальных поверхностей перекрытий. При отсутствии пластифицирующих добавок бетонная смесь подвижностью 4-8 см может подаваться с помощью пневмоустановок СО-126.

Технологическая и технико-экономическая эффективность возведения зданий в скользящей опалубке определяется средствами комплексной механизац^ процессов укладки, уплотнения, подачи бетонной смеси, методами тепловой обработки и способами поточного ведения работ.