Выбери формат для чтения
Загружаем конспект в формате docx
Это займет всего пару минут! А пока ты можешь прочитать работу в формате Word 👇
ГЛАВА 22
ВОЗВЕДЕНИЕ ЗДАНИЙ
В РАЗБОРНО-ПЕРЕСТАВНЫХ ОПАЛУБКАХ
Разборно-переставные опалубки бывают двух типов: мелкощитовые и
крупнощитовые. Установка первых может осуществляться вручную, круп-
нощитовая опалубка требует кранового монтажа. Современные системы
опалубок применимы для бетонирования фундаментов, колонн, ригелей,
стен, перекрытий и других конструктивных 'элементов зданий.
22.1. Опалубки стен и колонн
22.1.1. Мелкощитовая опалубка
Она состоит из нескольких типов небольших по размеру щитов, выпол-
ненных из стали, фанеры, или комбинированных, а также элементов крепле-
ний и поддерживающих устройств. Щиты имеют площадь не более 3 м2,
масса одного элемента такой опалубки Tie должна превышать 50 кг, что по-
зволяет при необходимости устанавливать и разбирать опалубку вручную.
При этом выдерживается боковое давление бетонной смеси на опалубку до
60 кН/м2. Для использования механизмов и снижения трудозатрат щиты
опалубки можно предварительно собрать в крупноразмерные плоские опалу-
бочные панели или пространственные блоки, которые будут устанавливаться
и сниматься с помощью кранов.
Мелкощитовые опалубки отличаются высокой универсальностью, их
можно использовать для возведения самых различных конструкций - фунда-
ментов, колонн, стен, балок, перекрытий. Тщательная обработка поверхно-
сти фанерной палубы дает возможность ее эксплуатировать до 200 циклов.
Простота крепления щитов к каркасу позволяет быстро заменять изношен-
ную палубу.
Технологичность монтажа и демонтажа опалубочных систем определя-
ется прежде всего конструкцией соединительных элементов. В отечествен-
ных опалубках применяют замковые соединения в виде муфты или металли-
ческого стержня с чекой и болтовые соединения. При разборке, а особенно
при заклинивании, такое решение требует больших усилий и значительных
трудозатрат. При укрупннтелыюй сборке часто используют морально уста-
ревшие болтовые соединения, зарубежный же опыт основан на исключении
болтовых соединений.
Существенным недостатком мелкощитовых опалубок являются большие
трудозатраты па установку и снятие опалубки, низкий уровень механизации
них процессов
Мелкощитовая опалубка «Фрамакс» фирмы «Дока». Рамная мелко-
щитовая опалубка «Фрамакс» нашла широкое распространение на строи-
тельных площадках Московского региона. Опалубка предназначена для бе-
тонирования стен, фундаментов и колонн (рис.22.1). При едином конструк-
тивном решении опалубка имеет' ряд модификаций. При боковом давлении
бетонной смеси до 80 кН/м" может быть использована стальная рама, горя-
чеоцинкованная, благодаря закрытому контуру и порошкообразному покры-
тию поверхность конструкции легко и быстро очищается от бетонной смеси.
При давлении, не превышающем 60 кН/м2, и установке элементов вручную
применяют аналогичную алюминиевую рамную опалубку «Алю-Фрамакс».
Палуба для этих двух вариантов одинаковая, зажимные и крепежные приспо-
собления и комплектующие детали те же самые.
Особенностью опалубочной системы «Фрамакс» является малое количе-
ство опалубочных элементов. Применимы три высоты: 135, 270 и 330 ем, по
ширине элементы имеют размеры 135, 90, 60, 45 и 30 см или 5 типоразме-
ров. Конструкция элементов и их стыков позволяет располагать их как вер-
тикально, так и горизонтально, что облегчает опалубливание поверхностей
самых разных размеров. Для больших площадей опалубливания и при объе-
динении щитов в крупнопанельную опалубку целесообразно использовать
крупноразмерный щит 2,7 х 2,4 м (табл. 22.1).
Палуба может быть изготовлена в нескольких вариантах — из водостой-
кой фанеры толщиной 21 мм, алюминиевых и стальных оцинкованных лис-
Рис.22.1. Разборно-переставная опалубка фирмы «Дока» :
а — соединение щитов в опалубочную панель; б — соединение и раскрепление панелей
опалубки; 1 — щит опалубки; 2 — зажилшое устройство; 3 — деревянный брус-вставка,
4 — универсальное зажимное устройство; 5 - ребра жесткости щита; 6 - палуба из
ламинированной фанеры; 7 — контурная рама щита опалубки; 8 — зажимной штырь;
9 — винт крепления опалубки к раме; 10 — силиконовый шов; 11 — стяжпой стержень
с гайкой
тов, которые крепятся к каркасу сзади на винтах, что обеспечивает чистую и
гладкую поверхность бетонируемой конструкции и облегчает замену палубы.
Соединение элементов опалубки между собой можно осуществлять в
любом месте рамы быстро и надежно благодаря тому, что контурная рама
помета опалубки пмеег специальный желоб, проходящий по внешнему
профилю рамы. Для соединения двух элементов между собой применяют'
быстродействующие и универсальные зажимные приспособления (если меж-
ду щитами опалубки располагается вставка), которые позволяют фиксиро-
вать соединение элементов простым ударом молотка. Фирма «Дока» исполь-
зует быстроразъемные зажимные приспособления. Для восприятия горизон-
тального распора применяют винтовые замки с барашками, что обеспечивает
быструю установку и снятие.
Опалубка приспособлена для возведения мелких и крупных строений,
малых и значительных высот палубы.
Удачно решено анкерное соединение щитов опалубки между собой в
единую опалубочную систему. Для лого применяют анкерные стержни с
винтовой нарезкой, вставляемые в специально оставленные в каркасе опа-
лубки анкерные втулки. Закрепление и фиксация анкерных болтов происхо-
дят с помощью специальных анкерных пластин с большой площадью приле-
гания к поверхности и анкерных гаек, составляющих с пластинами единое
целое. Ликерная гарнитура решена таким образом, что позволяет анкерным
елержпям, проходя через коническую анкерную втулку, крепить элементы
каркаса даже наклонно друг к другу. Конструкция анкерной пластины обес-
печивает при этом жесткое прилегание к опалубке и падежное крепление
анкерных гаек.
Высокопрочные рамы каркаса и жесткая конструкция палубы делают
шиты устойчивыми и малодеформируемыми, что позволяет соединять про-
тивосюящие щиты опалубки с помощью всего двух анкеров, обеспечивая
тем самым высокую гибкость системы.
Таблица 22.1. Применяемые рамные элементы «Фрамакс»
Размеры, м
Масса, кг
Размеры, м
Масса, кг
Размеры, м
Масса, кг
0,3x2.7
60
0,3х1,35
31,1
0,3х3,3
76,9
0,45х2.7
74
0,45х1,35
39,3
0,45x3,3
95,4
0,6х2,7
88,5
0,6х1,35
47,1
0,6x3,3
112,8
0.9x2,7
116,8
0,9х1,35
68,8
0,9х3,3
156
1,35x2,7
201,2
1,35x1,35
101,5
1,35x3,3
251,5
Универсальные цементы
2,4x2,7
379,0
0,9x2,7
141,0
0,9x1,35
76,2
0,9х0,9
60,5
0,9x3,3
179,5
Мелкощитовая опалубка «Фрамэко» фирмы «Дока». В настоящее
время фирма «Дока» рекомендует для применения улучшенную рамную
опалубочную систему «Фрамэко». Стальная рама опалубки из коробча-
того профиля, горячеоцинкованная, обеспечивает высокую прочность и
жесткость, предохраняет торцы плиты опалубки от повреждений. Имею-
щийся желоб по внешнему профилю рамы позволяет соединять примы-
кающие элементы опалубки в любом месте, в вертикальном и горизон-
тальном положении. В качестве соединительных деталей и комплектую-
щих элементов можно использовать изделия системы «Фрамакс». Рам-
ные профили систем одинаковые, опалубочная пли га системы «Фрамэ-
ко» стала тоньше, толщиной 18 мм.
Несколько изменилась сетка величин элементов. Единственный крупный цемент 2,4x3,0 м массой 330 кг, остальные элементы, рассчитанные на нагрузку 60 кН/м2, имеют три параметра ширины - 1,0, 0,75 и 0,5 м и два параметра высот 3,0 и 1,2 м (табл. 22.2). Для опалубки колонн разработаны специальные элементы, допускающие давление бетонной смеси до 90 кН/м2. Щиты опалубки имеют ширину 0,9 м и три параметра высот - 3.0, 1,8 и 1,2 м, что позволяет оптимально подогнать опалубку к необходимой высоте колонны. Удобное расположение отверстий на щитах опалубки дает возможность опалубить колонны с поперечным сечением до 75x75 см с шагом 5 см.
Быстродействующие зажимные приспособления позволяют быстро и жестко соединять все элементы системы. Детали приспособления прикреплены дpyг к другу, их невозможно потерять. Они устойчивы против загрязнения. Элементы между собой соединяют специальным штырем, который забивают в специальное отверстие молотком. При этом соединяемые элементы стягиваются, зажимное приспособление предохраняет стык от растяжения, благодаря наличию желобов у рамы щитов они рихтуются и с наружной стороны называются заподлицо.
Универсальное зажимное приспособление выполнено так, что его со-
ставляющие при разьединении не теряются, оно устойчиво к загрязне-
ппо, крепится на опалубке с помощью молотка. В отличие от быстро-
ч'йствующего приспособления, универсальное позволяет установку
между щитами опалубки бруса или другого элемента, обшая
(ыка может доходить до 15 см.
Таблица 22.2. Применяемые раммные элементы «Фрамэко»
Системы опалубки фирмы «Мева». Немецкая фирма «Мева» выпуска-
ют несколько типов опалубки, общих по решению, но отличающихся некото-
рыми конструктивными особенностями. Опалубочная система «Мева» пред-
назначена для опалубливания любых горизонтальных и вертикальных строи-
тельных конструкций, для самых мелких и крупных возводимых предпри-
ятий (рис. 22.2). Эта система отличается несколькими характерными и ори-
Рис.22.2. Мелкощитовая опалубка фирмы «Мева»
а - общий вид стеновой опалубки в сборе; б — опалубка колонны; 1 — щит опалубки; 2 -
ребра жесткости ; 3 — выравнивающие и зажимные шины; 4 - брус-вставка; 5 —
универсальное зажимное устройство; 6 — опалубочный замок; 7 — подпорный раскос; 8 —
натяжной элемент; 9 - палуба из фанеры; 10 - контурная рама щита опалубки; 11 —
зажимное устройство
гинально спроектированными конструктивными элементами, которые по-
зволили опалубке получить заслуженное признание.
Опалубочный замок обеспечивает быстрое и безопасное соединение двух щитов опалубки в горизонтальных и вертикальных конструкциях в любом месте конструктивной рамы. Замкнутые профили рам и ребер жесткости создают опалубочные соединения, успешно противостоящие нагрузкам кручения, облегчают процессы стыковки элементов, повышают безопасность строительства. Элементы функционального крепления противостоящих щитов опалубки между собой включают встроенные гайки со специальной нарезкой, что резко снижает затраты труда и облегчает все соединения.
Специфика щитов опалубки фирмы «Мева» - все рамы щитов выполнены из стального, алюминиевого или смешанного каркаса, они сделаны из неразъемного полого профиля с выгнутым гофром и надежной защитой кромок элементов палубы. Запатентованные замковые соединения щитов опалубки подходят для всех систем фирмы «Мева» и являются силовыми, что позволяет их использовать и любом месте рамы. При накладывании замка стягиваются два щита (у них выравнивается днище) и нижние части профилей, а ударом молотка замыкаются цементы путем стягивания их в местах специального скоса. Масса замка 2,8 кг. он может быть вставлен и закреплен одной рукой. Клин в замке несъемный, что постоянно обеспечивает комплектность замка. Достоинство данного конструктивного решения опалубки - жесткость не только щитов, но и в целом опалубочной панели от моментов кручения. Опалубка позволяет устанавливать щиты не только вертикально, но и горизонтально, что сокращает номенклатуру щитов, а жесткость и прочность соединения щитов при этом не уменьшаются.
Щитовая опалубка «Стар тек» фирмы «Мева» (стальная рама с алю-
миниевыми ребрами). Опалубка типа «Стар тек» является универсальной
системой; она имеет в основе стальные рамы из неразъемных полых профи-
лей с формированным гофром. Ширина профиля 4 см, высота - 12 см, тол-
щина профиля определена по условиям статической работы и принята до
3,6 мм. Поверхность рамы лакированная. Для уменьшения массы внутренние
элементы жесткости - подкосы и распорки - выполнены из алюминия и кре-
нятся к стальной раме методом клеевого сцепления. Такое решение каркаса
обеспечивает жесткость конструкции для кранового монтажа при площади
щитов до 40 м' и позволяет осуществлять ручной монтаж отдельных эле-
ментов. Опалубка рассчитана на статическую нагрузку 70 кН/м2. Оптималь-
ное применение — для стен и фундаментов.
Выпускают элементы трех высот - 270, 135 и 90 см, ширина элементов
имеет 9 типоразмеров - 270, 135, 90, 75, 55, 50, 45, 30, 25 см. Масса эле-
ментов для типоразмеров 270 и 135 составляет 55 кг на 1 м2, для остальных
элементов масса не превышает 40.
В качестве палубы принята высококачественная многослойная фанера, для элементов шириной до 90 см толщина фанеры составляет 15 мм, для элементов шириной 135 и 270 см толщина фанеры увеличена до 18 мм. Фанера имеет двустороннее покрытие из синтетической смолы. Листы к раме крепятся с наружной стороны с помощью винтов с режущей кромкой, все отверстия заделывают пластмассовыми гильзами, крепление листов к раме - силиконом.
Комплектующие и замковые соединения аналогичны соединениям фир-
мы «Дока». Быстродействующее зажимное приспособление устанавливают
одной рукой (можцр при этом находиться на лестнице), оно стягивает при-
мыкающие щиты, при легком ударе молотком по штырю-зажиму щиты вы-
равниваются без смещения, образуется жесткий узел. Для соединения и рас-
крепления щитов опалубки приняты и фланцевые винты, для установки ко-
торых в рамах опалубки предусмотрены сквозные отверстия.
Лицензионное производство опалубки «Стар тек» осуществляется в России.
Мелкощитовая опалубка «Алу стар» фирмы «Мева» (каркас опалу-
бочных щитов из алюминия). Опалубка «Алу стар» фирмы «Мева» имеет
рамы, выполненные из алюминиевых неразъемных двухкамерных профилей.
Ширина профиля принята 4 см, высота - 12 см. Толщина профиля для эле-
ментов различной площади увязана со спецификой статической работы. Рама
дополнительно усилена посредством поперечного ребра, которого нет в ме-
таллическом каркасе системы «Стар тек». Поверхность профиля защищена
пластмассовым напылением, что повышает его ударостойкость, устойчи- '
вость к царапинам. Расчетная нагрузка - 60 кН/м2.
Номенклатура элементов включает две высоты - 270 и 135 см, по шири-
не для обеих высот приняты только 7 размеров - 90. 75, 55, 50, 45, 30 и
25 см. Максимальную массу 48 кг имеют элементы размером 270x90 см,
для остальных элементов масса находится в пределах 30 кг на 1 м2.
Для палубы используют многослойную высококачественную фанеру
толщиной 15 см с двусторонним покрытием синтетической смолой пласт-
массовым порошковым покрытием, отталкивающим бетон, что значительно
снижает затраты на очистку опалубки. Фанеру крепят к раме винтами с ре-
жущей кромкой, отверстия заделывают коническими пластмассовыми гиль-
зами, примыкание щитов к раме предохранено силиконом.
Использованы комплектующие аналогичные фирмы «Дока». Для соединения щитов между собой достаточно два замковых соединения на щит. Фланцевые винты применяют,тля крепления всех вспомогательных частей к элементам и для устройства распора опалубки. Также используют и ригели длиной 50 см для заключительного выравнивания установленной опалубочной панели.
Опалубка имеет значительные достоинства. Благодаря применению двухкамерного и неразъемного профиля рама оказалась жесткой и прочной. Использование в каркасе рамы алюминия снизило массу изделий, все щиты можно устанавливать вручную, т.е. отсутствует крановый монтаж опалубки. Применены легкие замковые соединения. Пластмассовое покрытие палубы адгезиестойкое, ударостойкое, устойчивое к царапинам. При легком ударе молотком исключаются механические повреждения на поверхности щитов. Все это приводит к значительному сокращению времени на их очистку для повторного использования.
Мелкощитовая рамная опалубка «ЭкоАз» предназначена для опалубки фундаментов ленточного и стаканного типов и предусматривает ручную сборку. Щиты имеют высоту 2400, 1600, 1200 и 800 мм; ширину от 250 до 800 мм, максимальная масса щита составляет 60 кг, нагрузка на опалубку 50 кН/м2.
Мелкощитовая опалубка «Расто» фирмы «Тиссен». Немецкая фирма
к Тиссен» широко внедряет свои опалубочные системы. В частности ею раз-
работаны комплекты опалубки, взаимодополняющие друг друга: мелкощи-
говая опалубка «Расто», крупнощитовая опалубка «Манто» и опалубка для
перекрытий «Сомпакт».
Опалубка « Расто» предназначена для ручной установки щитов. Она проста в использовании, прочна, выдерживает давление бетонной смеси до 60 кН/м2, многопрофильна, может применяться в различных областях строительства.
Основной элемент - щит высотой 270 см, для сооружений повышенной высоты применимы доборные щиты высотой 150 см, шириной от 45 до 90 см с градацией через 5 см. Щиты легко комбинировать по вертикали и горизонтали, подгонка осуществляется по длине при модуле 5 см, наращивание щитов возможно как при совпадении горизонтальных швов, так и при их смешении.
Система «Расто» выполняется из горячеоцинкованной стали, элементы
опалубки обладают высокой выносливостью и прочностью. Рама опалубки
иыполнена из металлического профиля высотой 12 см, по периметру рама
имеет выступ высотой 14 мм, который предохраняет торцы палубы той же
толщины со всех сторон. Рама снабжена продольными ребрами через 30 см,
н зависимости от ширины щитов имеет 1...2 поперечных ребра. Наличие в
определенных местах уголковых креплений обеспечивает высокую жест-
кость и устойчивость щитов, а применение полых профилей для рамы зна-
чительно снижает их массу. Щит размером 2,7x0,75 м весит всего 60 кг и
допускает перемещение и монтаж вручную.
Для соединения щитов применяют универсальные расто-сжимы. Комби-
сжим длиной 40 см соединяет два примыкающих элемента за один рабочий
поворот барашка стык-в-стык, противодействуя растяжению, возможной
вибрации и давлению бетонной смеси. Сжим не только выверяет и обеспечи-
вает соосность щитов, жесткость стыка позволяет крановый подъем щитов
лбщей площадью до 40 м2. Когда необходимо соединять «стоящие» и «ле-
кащие» щиты или между щитами устанавливать вставку шириной до 15 см,
применяют раздвижные комби-сжимы длиной 55 см. Разработаны и специ-
альные угловые раздвижные сжимы с люфтом до 6 см. Замковые соединения
шалубки «Расто» позволяют одним движением планки зацепить зажимные
колодки, обеспечивающие плотное соединение соседних щитов. Демонтаж
них клиноэксцентриковых замков прост и не требует сверхусилий. Замко-
вые соединения располагаются при монтаже по месту необходимости и по- зволяют легко осуществлять демонтаж без нарушения устойчивости общей
системы опалубки.
Вели при производстве работ используется не вся номенклатура изделий
мелкощитовой опалубки «Расто», то применяются 5-сантиметровые ком-
пенсаторы для закрепления в опалубке по длине стены и в угловых частях. В
комплект опалубки могут входить специальные щиты опалубки колонн, ко-
торые позволяют иметь прямоугольные и квадратные формы размерами от
15x15 до 55x55 см.
Предусмотрены анкеры для соединения щитов опалубки между собой,
раскрепления опалубки колонн, стен и перегородок. Имеются распорки
разной длины для выверки щитов опалубки, обеспечения пространственной
жесткости системы щитов - блока опалубки при установке и бетонировании.
Мелкощитовая опалубка фирмы «Далли». Опалубка фирмы «Далли»
сое гонг из модульных элементов, что позволяет комплектовать опалубочную
панель при вертикальном и горизонтальном расположении щитов. Основное
достоинство опалубки в том, что из минимального количества элементов и
оригинального крепежа можно собирать вручную опалубку самых различ-
ных горизонтальных и вертикальных конструкций. Щиты выпускают трех
размеров по высоте 264; 132 и 88 см и 10 размеров по ширине от 75 до 20 см
с градацией через 5 см, стандартные щиты размером 264x75 см весят 60 кг,
допускается ручной монтаж элементов опалубки. На торцах каждого щита
предусмотрены две приваренные шестигранные гайки для прочного штыре-
вого соединения двух примыкающих щитов (рис.22.3).
а) б)
Рис.22.3. Мелкощитовая опалубка стен фирмы «Далли»:
а - серийные элементы; б - стык двух щитов;1 - элементы жесткости щитов;
2 - паз для крепления противостоящих щитов; 3 - выравнивающая шина
Рабочая поверхность опалубки представляет собой 5-слойную деревянную плиту толщиной 21 мм с двусторонней усиленной облицовкой, что позволяет при регулярной очистке и смазке применять каждый элемент опалубки не менее 350 раз. Элементы рамы щитов выполнены из листовой стали с накладками и косынками, что делает каркас достаточно жестким, но значительно снижает массу щита. Каждый щит крепится всего двумя стяжными штырями, окончательное закрепление с помощью крыльчатой гайки вручную. Фирмой разработаны собственные болтовые (беззамковые) зажимы, которые вставляются в сквозное отверстие двух соседних щитов и крепко их сжимают одним ударом молотка. Если два соседних щита смещены по вертикали, то можно использовать специальную
скобу, которую закрепляют в любом месте также одним ударом молотка. Такое закрепление происходит за счет двух кулачков, с помощью которых профили опалубок будут сжаты вместе. Опалубочную скобу снимают ударом молотка в обратном направлении.
Для образования угловых соединений предусмотрены наружные и внутренние уголковые элементы, позволяющие стыкование щитов осуще- ствлять под любым углом. Разработаны специальные переставные
жестяные листовые выравнивателивставки, благодаря которым можно
образовать опалубочную панель точно по требуемым размерам. Специфика щитов и угловых соединений позволяет применять опалубку
«Далли» из стандартных элементов
для стен разной толщины, высоты,
различного очертания сооружения в
плане.
Соединение противоположных
щитов опалубки и их взаимная фик-
сация могут осуществляться с по-
мощью специальных штырей с
крыльчатой гайкой; штырь пропус-
кается через специальное половин-
ное отверстие, специально запроектированное на торцевых поверхно-
стях опалубки.
Опалубка для колонн фирмы «Далли» разработана для 4-х высот
шементов: 300; 264, 132 и 100 см рис.22.4), конструкция позволяет
Рис. 22.4. Опалубка колонн фирмы «Далли»:
а — опалубка с креплением стяжными штыря-
ми; б — то же, с наружными угловыми
элементами
осуществлять наращивание по высоте, размеры колонн от 10x10 до 80x80 см с шагом 2,5 см.
22.1.2. Крупнощитовая опалубка
Опалубка включает щиты размером 3...20 .\г повышенном несущей спо-
собности и применяется для конструкций с большими опалубливаемыми
поверхностями. Элементы опалубки совмещают в себе палубу с поддержи-
вающими прогонами и ребрами. Увеличение размеров щитов опалубки по-
зволяет резко снизить трудоемкость работ по опалубливанию конструкций и
более полно реализовать комплексную механизацию процессов. Крупнощи-
товая опалубка наиболее универсальна и мобильна в использовании и позво-
ляет существенно улучшить качество конструкций за счет снижения количе-
ства сопряжений, при тгом высота щи га принимаемся равной высоте яруса
бетонирования.
Опалубка предналшчепа для возведения крупноразмерных монолитных
конструкций самых разнообразных сооружений, установка и снятие опалуб-
ки осуществляемся только кранами. Конструктивно опалубка состоит из че-
тырех элементов. Щиты опалубки являются самонесущими и включают па-
лубу, элементы жесткости щита и несущие конструкции. Такие щиты обору-
дуют подмостями, подкосами для установки и первоначальной выверки,
регулировочными домкратами.
Крупношптовая опалубка применима практически для всех конструктивных элементов зданий и сооружений: фундаментов, наружш л и внутренних стен, колонн, перекрытии. Наибольшее распространение опалубка нашла при строительстве жилых и гражданских зданий.
В многоэтажном жилищном строительстве при использовании крупно-
щитовой опалубки предпочтительнее иметь наружные стеновые стены из
сборных панелей заводского изготовления трехслойных с эффективным
утеплителем, керамзптобетонных или из кирпича. Внутренние несущие сте-
ны выполняют из монолитного железобетона. Распространенной является
конструктивная схема, при которой несущими являются железобетонные
колонны при балочном или безбалочном перекрытии. Для сборных и кир-
пичных наружных стен целесообразно отставание монтажа на один этаж от
бетонных работ.
В зависимости от толщины бетонируемой конструкции и требований к
качеству поверхностей шит опалубки выполняют из несущего каркаса и
палубы на всю плоскость омалубливания или из отдельных инвентарных
щитов, объединяемых системой схваток или горизонтальных стяжек, про-
пускаемых через тело будущей бетонной конструкции и устанавливаемых до
бетонирования. Для обеспечения устойчивости опалубки и выверки ее в
проектное положение используют различные системы подкосов и раскосов,
снабженные механическими винтовыми домкратами и регулировочными
устройствами. (рис. 22.5).
Опалубку стен устанавливают в два этапа. Сначала монтируют арматурный каркас, затем - опалубку с одной стороны стены на всю высоту лажа, и на последнем этапе опалубку со второй стороны. При приемке опалубки контролируют геометрические размеры, совпадение осей, вертикальность и горизотальность опалубочных щитов, закладные детали, плотность стыков и швов.
Бетонную смесь в опалубку укладывают сверху с закрепленных на ней консольных подмостей, располагаемых с наружной стороны щита. Бетони-
рование стен ведут участками, границами обычно служат дверные проемы.
Разгрузку бункера с бетонной смесью осуществляют всегда в нескольких
точках, при этом смесь в опалубку укладывается слоями толщиной 30...40 см
с уплотнением глубинными вибраторами сразу при укладке. Для восприятия
давления бетонной смеси при установке опалубки используют специальные
инвентарные стяжки, а иногда и дополнительные вкладыши. Щиты опалубки
для стен и перекрытий часто выполняют на размер бетонируемой площади
(ячейки здания); эта площадь не должна превышать 70 м2.
Опалубку устанавливают в последовательности, определяемой ее конст-
конструкцией и обеспечением устойчивости отдельных элементов и опалубки в целом в процессе производства работ.
Крупнощитовая опалубка «Маммут» фирмы «Мева» (для массивных
конструкций). Опалубка «Маммут» применима для всех видов строительст-ва, но наибольшее распространение получила в жилищном строительстве.
Рис.22.5. Крупнощитовая опалубка стен фирмы «Мева»:
а — каркасная; б — каркачю-щитокая; 1 — каркас щита; 2 – стяжки; 3 -
консольные подмости; 4 - падкос; 5 — механический домкрат; 6 — цоколь
стены; 7 - подкос –расчалка; 8 – палуба; 9 - фиксатор
Для расчетного давления бетонной смеси до 100 кН/м2 разработана опа-
лубочная система «Маммут» усиленного профиля. Рамы опалубки выполне-
ны из высокопрочных стальных неразъемных полых профилей с формиро-
ванным гофром. Высота профиля осталась прежней - 12 см, но ширина воз-
росла до 6 см; толщина профиля у отдельных щитов достигает, по условиям
статической работы, 3,8 мм. Поверхность рамы лакированная.
По высоте принято 3 размера - 300, 250 и 125 см, для каждой высоты принято 4 ширины элементов - 250, 125, 100 и 75 см, но при необходимости могут быть поставлены элементы той же высоты при ширине от 60 до 25 см с шагом 5 см. Принятые типоразмеры позволяют получать опалубочную панель практически любых размеров. Предусмотрен только крановый монтаж опалубки, масса щитов в пределах 62 кг на 1 м2. Конструктивное решение опалубки позволяет обеспечивать заданную жесткость системы даже при давлении бетонной смеси до 97 кН/м2. Для данной опалубки приемлемо применение наружных вибраторов для пневматического уплотнения бетонной смеси.
Исходя из расчетного давления бетонной смеси используют многослой-
ную высококачественную фанеру толщиной 21 мм, обработанную с двух
сторон синтетической смолой - пластмассовое покрытие. Крепление к раме
со стороны настила винтами с режущей кромкой, отверстия заделываются
пластмассовыми гильзами, соединение щитов с каркасом предохранено
силиконом.
В качестве комплектующих применены по аналогии с другими система-
ми замковые соединения - по две штуки на элемент, универсальные замко-
вые соединения (при необходимости фланцевые винты) для крепления всех
вспомогательных частей к элементам и для устройства распора опалубки. В
комплекте имеются ригели для поперечного выравнивания и нивелирования
поверхности.
Замковые соединения можно устанавливать в любом месте рамы. Это
специальные замки того же конструктивного решения, простые, надежные и
удобные в обращении. Фланцевые винты - типовые. Все комплектующие
достаточно долговечны благодаря горячей оцинковке.
Достоинствами опалубки является допустимая высота устройства до
4,5 м без дополнительных креплений и раскосов, опалубка спокойно выдер-
живает скоростные режимы бетонирования.
Опалубка перекрытий «МеваДек» предусматривает четыре различных
решения: система главных и вспомогательных балок с опалубочным покры-
тием; перехлестывающиеся поперечные балки в виде системы из деревян-
ных брусьев с опалубочным покрытием из готовых щитов или просто лами-
нированной фанеры; панельная система; использование стоек с падающей
головкой для упрощения распалубливания.
Крупнощитовая опалубка «Манто» фирмы «Тиссен». Крупнощито-
вая опалубка «Манто» предназначена для строительства крупных жилых и
промышленных объектов. Разработан широкий ассортимент щитов высотой
2,7 м для жилищного и 3,3 м для промышленного и гражданского строитель-
ства. Опалубка предназначена для восприятия давления бетонной смеси до
80 кН/м2 (рис. 22.6).
Каркас рамы состоит из оцинкованного металлического профиля слож-
ной формы высотой 14 см, обеспечивающего высокую устойчивость на из-
гиб. Горячая оцинковка облегчает щиты, исключает коррозию, резко снижа-
ет адгезию каркаса. Принятые размеры рамы в сочетании с другими элемен-
тами устойчивости придают щитам особую прочность, позволяют выдержи-
б)
Рис.22.6. Крупнощитовая опалубка «Манто» фирмы «Тиссен»:
а — соединение щитов в опалубочную панель, б — соединение и раскрепление панелей опа-
лубки; 1 — комби-сжим для стыков с компенсатором до 5 см; 2 — самовыверяющий
сжим; 3 — деревянный брус-вставка; 4 — щит опалубки; 5 — ребра жесткости щита;
6 — палуба из ламинированной фанеры; 7 — контурная рама щита опалубки; 8 — ком-
пенсационный сжим при вставке до 15 см
вать гидростатическое давление бетонной смеси высотой до 3,3 м. Конст-
рукция рам, соединение их между собой самовыверяющимися сжимами соз-
дают высокую жесткость и устойчивость системе. Щиты высотой до 5,4 м
могут обходиться без раскрепления подкосами.
Рядовые щиты опалубки выпускают высотой 330, 270, 120 и 60 см и шириной щитов от 45 до 330 см. Все щиты в любом положении комбинируются друг с другом горизонтально и вертикально, со смещением по высоте или горизонтали. Щиты опалубки можно признать универсальными, так как имеющиеся с внутренней стороны обрамления щитов два функциональных желобка гарантируют оптимальное применение различных соединительных средств, разработанных разными фирмами. Все щиты имеют по контуру стальной обрамляющий профиль, который предохраняет покрытый пластмассой многослойный щит из цеп-
ных пород древесины от ударов н повреждений.
Для соединения щитов между собой применяют специальные вырехто-
вочные сжимы, которые обеспечивают простое, быстрое, надежное, хорошо
противостоящее растяжению и вибрации соединение двух элементов. Жест-
кость и прочность соединения позволяет при крановом монтаже поднимать
опалубочные панели площадью до 40 м2 без дополнительного раскрепления.
Кроме соединения сжимы одновременно вырихтовывают и выверяют щиты.
Их можно применять при смешении щитов по высоте, при их наращивании.
Для соединения двух щитов опалубки максимальных размеров достаточно
двух сжимов.
Для бетонирования ленточных и столбчатых фундаментов и колонн
можно обходиться минимальным количеством элементов. Для опалублива-
ния фундаментов щиты укладывают «лежа». Для бетонирования колонн
можно использовать специально разработанную опалубку, но допустимо
применять обычные щиты и угловые сжимы.
В зависимости от давления бетона применяют стержни Дивндаг ДВ15 и
ДВ20. Большие анкер-гайки обеспечивают хорошее распределение нагрузки,
эффективное использование несущей способности анкеров, надежное проти-
востояние давлению бетонной смеси.
Разборно-переставная опалубка стен и колонн фирмы «НОЕ». Опалубочная система «НОЕ Тор 2000» для нужд строительства выпускается четырех модификаций - основная стальная рамная опалубка (рис. 22.7) с любым требуемым покрытием, включая сталь, рассчитанная на нагрузку до 80 кН/м2 с высотой щитов до 3,31 ми максимальной опалубочной площадью щита до 14,05 м2; облегченная система со стальной рамой, допускающая бескрановую установку: алюминиевая опалубка, предназначенная исключительно для работ вручную и универсальная опалубка для колонн, допускающая давление бетонной смеси до 125 кН/м2. Опалубку для стен можно собирать в разных комбинациях при вертикальном или горизонтальном расположении щитов.
Рис.22.7. Разборно-мереставная опалубка стен фирмы «НОЕ»:
а — соединение щитов, б и в стыки щитов с универсальным зажимным устрой-
ством; .' — то же, с применением выравнивающей шины, i) —раскрепление щита при
односторонней опалубке; с ■■■ быстродействующее зажимное устройство с бараш-
коньш зажимом; I опалубочный щит; 2 — распорка; 3 — нижняя опора
Стандартные размеры стальной рамной опалубки - ширина элементов
65; 132.5; 125; 100 + 25 (шаг 25 см), высота 331; 300 и 265 см, оборачивае-
мость палубы 70...90 раз, стальной рамы -500 оборотов. Для облегченной
системы дополнительно применимы элементы шириной 530 и 331 см и вы-
сотой 265; 132,5 и 66 см.
Покрытие щитов изготовляют всегда цельным без вставок и доборов,
даже для щитов размером 265x530 см. В качестве палубы могут быть приме-
нены водостойкие деревоклееные трехслойные щиты толщиной 21 и 22 мм
пли структурная деревянная палуба необходимой по расчету толщины; палу-
ба к щитам всегда крепится с тыльной стороны. Эти достоинства позволяют
иметь высокую оборачиваемость щитов, оптимальный вид распалубленной
поверхности и упрощают очистку щитов. Наиболее часто для опалубочного
покрытия применяют березу в 15 слоев общей толщиной 21 мм с нанесен-
ным двусторонним феноловым покрытием.
Внешний сплошной паз в раме позволяет осуществлять крепление щитов между собой в любом месте. Для сборки щитов в единую опалубочную панель применяют клиновидные и винтовые струбцины для обычных соединений и растерные струбцины для выравнивания щитов при наличии вставок шириной до 25 см, при этом прочность стыка и всей опалубочной панели не снижается. Все стальные элементы опалубок обязательно проходят горячее оцинкование, что не только улучшает внешний вид, но и повышает оборачиваемость щитов, значительно снижает адгезию с бетоном.
Чисто стальная рамная опалубка всегда громоздка и тяжела. Облегченная опалубка НОЕ представляет собой вариант, сочетающий экономичность и прочность стальной рамы с алюминиевыми элементами жесткости.
Алюминиевая опалубка НОЕ имеет четыре типоразмера по ширине
90; 75; 50 и 25 см, два по высоте - 265 и 132,5 см, оборачиваемость щитов
60...80 раз, рамы - 400 оборотов. Палуба из водостойкой 9-слойной фанеры
обшей толщиной 15 мм с лицевой стороны заклепана, нанесено сверху на-
пыление защитным слоем для облегчения распалубливания и ухода за щита-
ми. Оналубка легкая, позволяет ручную установку; при необходимости могут
быть использованы в рамках системы Тор 2000 щиты других типов и моди-
фикации. Кроме этого все угловые щиты, выравнивающие вставки и другие
элементы крепежа одинаковы и могут быть неограничено модифицированы.
Опалубка колонн фирмы «НОЕ» состоит из четырех щитов (рис.22.8), позво-
ляющих плавно регулировать поперечное сечение от 15 до 150 см, высота
щитов 300, 275; 100 и 50 см, имеется возможность соединения щитов по
высоте с помощью стандартных соединительных элементов. Рама опалубки
полностью стальная, она прочна и долговечна, покрытие щитов по выбору из
моногослойной, трехслойной фанеры, досок или 4-миллиметрового стально-
го листа. Оборачиваемость деревянного покрытия в пределах 20...30 оборо-
тов, стальной рамы, включая стальную палубу - до 400 раз. Соединение
щитов на болтах или на специальных треугольных накладках.
Щитовая стеновая опалубка фирмы «Утинор». Французская компа-
ния «Утинор» - признанный лидер в производстве металлической опалубки.
Для стен, колонн, перекрытий, лифтовых шахт и т.д разработаны различные
Рис.22.8. Опалубка колонн фирмы «HOЕ»:
а — общий вид; 6 — конструктивное решение; 1 - шит опалубки ; 2 – распорка;
3 - стяжной стержень с гайками; 4 — натяжной элемент
виды опалубки с опалубочной поверхностью в виде 4-миллиметрового
стального листа, благодаря ему и жесткой раме существенно повышается
прочность опалубки, нормативная оборачиваемость опалубки составляет 800
циклов. Наиболее часто применяют крупнощитовую опалубку для стен и
перекрытий,туннельную опалубку.
В настоящее время фирма «Утинор» производит три модели стеновой
опалубки - стандартную, складывающуюся и контейнерную. Складываю-
щаяся опалубка представляет собой промежуточное решение между стан-
дартной щитовой и контейнерной.
Стандартная стеновая опалубка состоит из вертикальных панелей высо-
той 2,52; 2,60 и 2,70 м, длиной модуля 1,25 м, что позволяет иметь элементы
в наборе от 1,25 до 6,25 м. Щиты опалубки состоят из формующего металли-
ческого листа толщиной 3 или 4 мм с элементами жесткости и несущими
конструкциями (фермами, балками), которые воспринимают усилия от бе-
тонной смеси и обеспечивают необходимую устойчивость опалубки и воз-
можность ее регулировки (рис.22.9).
Для двустороннего формирования стен два щита опалубки фиксируются
между собой в положении «лицом к лицу» с помощью подъемных козел,
благодаря которым постоянно обеспечивается устойчивость обоих щитов в
течение необходимого времени. При распалубливании оба щита стропят,
приподнимают подъемным краном и козлы автоматически раздвигают щиты.
При размещении стеновой опалубки в новое рабочее положение щиты
находятся в фиксированном рабочем положении на расстоянии 1,1м друг от
друга, что позволяет устанавливать арматурные каркасы, другие закладные
детали и вставки. При подготовке к бетонированию установку и закрепление
щитов в проектном положении производят с помощью специальных уби-
рающихся роликов. Щиты соединяют стягивающими шпильками, причем
верхняя шпилька оказывается выше уровня бетонирования, а нижняя распо-
ложена в самом основании стены. Никаких других неровностей и отверстий
после бетонирования стены не образуется. Необходимый просвет между
щитами в верхней части опалубки обеспечивается рамой козлов, в нижней
части с помощью специальных рычажных устройств.
Каждая стеновая опалубка оснащена в основании домкратами для ее вы-
ставления на нужный уровень и двумя подъемными скобами в головной
части. Фермы на опалубке закрепляют с шагом 1,25 м (3 элемента на шит
Рис. 22.9. Стеновая опалубка фирмы «Утинор»:
а - для стандартных стен; 6 - с нижней горизонтальной вставкой 1,0 и 1,5м; в — при
установке стеновых панелей в два ряда; 1 - козлы для установки и перестановки опалу-
бочной конструкции
длиной 3,75 м) и имеют в основании домкрат для выставления уже всей опа-
лубочной панели строго по вертикали. Каждый стеновой щит оборудован
рабочей площадкой и лестницей.
Металлическая опалубка обладает высоким качеством формующей по-
верхности. Идеальная стыковка формующих поверхностей двух стеновых
щитов обеспечивается специальными направляющими и соединительными
рычагами и фиксирующими пальцами. Шпильки (стяжки с резьбой), распре-
делительные пластины и крыльчатые гайки обеспечивают жесткую взаим-
ную установку двух противоположных щитов и воспринимают давление
заливаемой в опалубку бетонной смеси. На каждую шпильку надевают спе-
циальные конусы, которые жестко фиксируют расстояние между двумя сте-
новыми щитами, конусы располагают под каждой фермой в нижней и верх-
ней частях щита.
В тех случаях, когда необходимая высота возводимой бетонной стены
превышает высоту стандартной стеновой опалубки, используют верхние
доборные панели, вставляемые в верхние части основного щита. При высоте
добора не более 0,35 м регулировку их положения производят с помощью
пиитов, опирающихся на внутреннюю поверхность ребра жесткости опалуб-
ки; для вставок до 1,0 м применяют специальные стабилизаторы с регулиро-
вочными винтами. При высоте доборных элементов более 1 м используют
специальные доборные фермы, соединяемые с основными несущими ферма-
ми. Все усилия от давления бетонной смеси передаются с доборных элемен-
юв на основные щиты опалубки.
Важным элементом качественного и соосного бетонирования сооруже-
ния по вертикали является бетонирование на нулевом уровне сооружения
цоколей высотой 60... 100 мм с выпущенной арматурой. Цоколи должны
бетонироваться одновременно с плитами перекрытия над подвалом, при
бетонировании перекрытия первого этажа должны быть оставлены цоколи
с ген второго этажа.
В стандартной стеновой оналубке необходимо демонтировать навесные
площадки, фермы жесткости и другие элементы каркаса при транспортиро-
вании на новую строительную площадку. Складывающаяся опалубка снаб-
жена поворотными и откидывающимися в сторону элементами оснастки, что
позволило резко сократить габариты опалубки при транспортировке.
Получаемые в результате бетонирования поверхности практически не
ребуют какой-либо доработки, благодаря чему значительно сокращается
объем отделочных работ. Металлическая опалубка позволяет использовать
оконные, дверные и другие проемообразователи, которые крепятся с помо-
цыо магнитных фиксаторов прямо на металлических щитах, что дает воз-
можность быстро и качественно устанавливать в этих проемах оконные и
дверные рамы и каркасы. Эти проемообразователи либо могут иметь жест-
кую конструкцию и изготавливаться под определенные размеры, либо быть
раздвижными и использоваться под меняющиеся размеры. Они могут сразу
содержать оконные и дверные коробки, которые в этом случае автоматиче-
ски встраиваются в бетонную конструкцию, либо просто обозначают про-
емы, в которые позднее монтируются те же оконные и дверные коробки.
Демонтаж и монтаж на новом рабочем месте ранее собранной опалубки
не представляют особой сложности, но должны проводиться с учетом вы-
полняемых на стройке работ. При распалубливании накануне забетониро-
ванной стенной опалубки снимают шпильки и винты проемообразователей,
ослабляют домкраты ферм, отсоединяют торцевые отсечки стен и разъеди-
няют (раздвигают) панели, которые затем перемещают на следующую за-
хватку.
Демонтаж опалубки начинают со снятия домкратов ферм после их пред-
варительного ослабления, после чего щиты отделяются от бетонной поверх-
ности, отклоняются назад, но благодаря козлам сохраняют при этом необхо-
димую устойчивость. После распалубливания рабочая поверхность должна
быть промыта струей воды, очищена скребком и смазана специальным мас-
лом. Опалубку устанавливают на новое место над уже забетонированным
цоколем. На щите в нужных местах монтируют все необходимые проемооб-
разователи, снятые с уже забетонированных стен; бригада электриков раз-
мещает распределительные коробки, выключатели и осуществляет кабель-
ную разводку. Арматурщики устанавливают арматурные сетки и каркасы,
соединяя их между собой и со стержнями арматуры, выпущенными из цоко-
ля. Затем щиты опалубки прижимают к цоколю, соединяют друг с другом и
выравнивают по вертикали и горизонтали с помощью домкратов. После
этого вставляют шпильки, па них надевают конусы, щиты окончательно
вплотную притягивают к цоколю и стягивают шпильками. Окончательное
положение опалубки фиксируется после регулировки горизонтальности и
вертикальности опалубки. На заключительном этапе установки опалубки
торцы стен закрывают отсечками, которые после регулировки жестко фик-
сируются по краям опалубки.
Контейнерная стеновая опалубка фирмы «Утинор». Ее выпускают в
модульном исполнении длиной 1,25 и 2,5 м для стандартных высот 2,52 и
2,60 м. Верхние доборные панели по 0,23 м и нижние доборы по 0,5 и 1,5 м
позволяют получать большое число комбинаций опалубки по высоте. Ребра
жесткости опалубочной рамы решены в форме кессона с шагом ребер 15 см,
что гарантирует палубе из формующего листа толщиной 4 мм повышенные
жесткость и прочность. Все углы опалубки снабжены специальными контей-
нерными клиньями - главным элементом соединения между щитами. Благо-
даря им щиты хорошо защищены от деформаций, соседние панели соединя-
ются затягиванием специальных шпилек. При этом гарантируется стыковка и
выравнивание соединяемых щитов опалубки без дополнительной регулиров-
ки. Эта опалубка складывается полностью: рабочая площадка (платформа и
ограждение) и стабилизирующие подкосы не демонтируют при транспорти-
ровке.
Важное достоинство металлической опалубки фирмы «Утинор» состоит
в том, что ее можно трансформировать по высоте, ширине и длине, т.е. ее
можно применять для реализации самых разных проектов при разной тол-
щине стен, высоте этажей и пролетах до 8,2 м. Применяя технологию фирмы
«Утинор», можно снизить себестоимость строительства по сравнению с
крупнопанельным строительством до 30%, а при скоростном и круглогодич-
ном производстве работ возможно сокращение и сроков строительства.
22.2. Опалубка перекрытий
При установке опалубки балочного перекрытия последовательность
работ будет следующей (рис. 22.10). Сначала устанавливают арматурный
каркас колонн, на них опалубку колонн с закреплением хомутами и рас-
креплением в 2...3 уровнях раскосами. Для сопряжения с вышерасполо-
женными конструкциями арматуру колонн выпускают выше верхнего об-
реза опалубки на 40...50 см. Далее бетонируют колонны. После этот к
опалубке колонн устанавливают щиты днища балок или прогонов, под них
устанавливают и выверяют по высоте поддерживающие стойки или про-
странственные опоры. Стойки для пространственной жесткости устанавли-
вают на треногах. После установки боковых щитов опалубки балок и со-
единения горизонтальными стяжками их скрепляют со щитом днища. На
Рис.22.10. Элементы разборно-переставных опалубок:
/ — деревянные рамки колонн; 2 — опалубка колонны; 3 — колонна; 4 — щиты
опалубки; 5 — щит днища валок; 6 — деревянные опалубные балки; 7 — боковые
щиты опалубок балок; 8 — поддерживающая стойка на треногах
следующем этапе под перекрытие подводят деревянные опалубочные бал-
ки, также устанавливаемые на стойках или пространственных опорах, по
ним расстилают палубу из влагостойкой фанеры. После укладки арматур-
ных каркасов и сеток, прокладки трубок для внутренних проводок осуще-
ствляют бетонирование. Разборку опалубки рекомендуется выполнять
после набора бетоном распалубочной прочности и в последовательности,
обратной установке опалубки.
Среди отечественных наиболее распространена унифицированная опа-
лубка ЦНИИОМТП. Опалубка стен состоит из щитов высотой на этаж при
модульной ширине от 300 до 1800 мм, а также доборных - торцевых и угло-
вых. Щит состоит из металлической палубы, горизонтальных балок и верти-
кальных фермочек. В нижней части щитов предусмотрены винтовые домкра-
ты. В опалубке можно бетонировать стены толщиной 12, 16 и 20 см при
высоте до 3 м и перекрытия толщиной 10...22 см.
Монолитное перекрытие устраивают после возведения стен и набора ими необходимой начальной прочности. Опалубку перекрытий монтируют на телескопические стойки, укладывают арматурные сетки в двух уровнях,
осуществляют бетонирование.
Для крупнощитовой опалубки разработана универсальная опалубка пе-
рекрытий, так называемая «столовая опалубка». Она состоит из набора мо-
дульных элементов, позволяющих собирать опалубку при длине щита до
12 м, ширине до 5,6 м и высоте от уровня стоянки от 1,75 до 10 м. Распалуб-
ливание осуществляют за счет снижения высоты опор стола. Далее опалубку
выкатывают из-под перекрытия и переставляют на другое место. Монтаж и
перестановку выполняют траверсой «утиный нос».
Опалубка для перекрытий «Компакт» фирмы «Тиссен» (рис.22.11). Она позволяет устраивать опалубку для перекрытий любой длины, ширины и толщины. Это достигается за счет того, что все составляющие опалубки подогнаны друг к другу. Элементы опалубки имеют значительную прочность, долговечны. В целом опалубка состоит из следующих элементов. Компакт-балки С20, применимые для для устройства любых перекрытий; раздвижные треноги со стальными стойками с встроенным легким разжимом для простой распалубки и «падающая» головка для установки на ней несущих балок.
Монтаж опалубки осуществляют в следующей последовательности.
«Падающую» головку устанавливают сверху в стойку, стойку закрепляют
в проектном положении, с помощью раздвижки треноги она получает
необходимую пространственную устойчивость. В головку стойки уста-
навливают несущие продольные балки, по которым раскладывают попе-
речные балки, сверху которых располагают щиты или просто листы опа-
лубки. Для проведения распалубливания «падающая» головка опускается
вниз на 6 см. а вместе с ней и вся опалубочная система. Появляется воз-
б)
Рис.22.11. Опалубка перекрытий «Компакт» фирмы «Тиссен»:
а - общий вид опалубочной системы; 6 — опорная стойка; в — узел соединения
продольных и поперечных балок Н20; г — варианты положения треноги опорной
стойки; А - домкратное устройство; Б - стык балок Н20 в вилочном захвате;
1 - фиксирующий штырь
можность относительно просто освободить прогоны и снять щиты опа-
лубки.
Особенностью опалубочной системы является то, что «падающая»
головка может держать сразу две балки, расположенные внахлест, легко
могут перемещаться по этой головке, поэтому конструкция применима к
любым очертаниям опалубки в плане. Стойки-треноги, устойчивые сами
по себе, а также расположенные по ним продольные и поперечные балки
можно расставлять на расстояниях, соответствующих требованиям на-
грузки, которую они будут воспринимать. Для значительных нагрузок
расстояния должны быть меньше; для перекрытий меньшей толщины и
меньших нагрузок на опалубку расстояния между стойками и располо-
женными сверху прогонами могут быть увеличены.
В данной опалубочной системе применены деревянные балки. Они
изготовлены из высокопрочной северной ели, имеют форму двутавра с
«выпуклыми» боками и достаточно широкие и устойчивые пояса. Такая
компактная форма делает балку прочной и устойчивой, а пятислойное
склеивание резко увеличивает общую жесткость. Балка, даже если гвозди
прибиваются по краям, не раскалывается. При необходимости ее можно
распилить в любом месте, даже наискось, что не уменьшает прочностных
характеристик. Балка не деформируется при падении, мало подвержена
износу, пропитка предохраняет от гниения. Деревянные прогоны отно-
сительно легкие, их могут устанавливать вручную два человека. Попе-
речное сечение балок позволяет их легко кантовать и устанавливать в
нужное место. С такими прогонами, по сравнению с металлическими,
работать проще, легче, а значит, и быстрее.
Опалубочная система «МеваДек». Она предназначена для горизон-
тальных конструкций и перекрытий. Главным преимуществом этой системы
является го, что в ней использованы все известные технологии горизонталь-
ного опалубливания, что позволяет создавать четыре различные системы
опалубки.
Комбинация этих систем дает возможность для каждого конкретного
случая минимизировать поверхность добора, а применение стоек с падаю-
щими головками позволяет при ускоренном варианте распалубливания ос-
тавлять только отдельные промежуточные стойки, что дает значительную
экономию времени и денег.
Широкое применение нашла деревянная клееная балка Н20, предназна-
ченная для сборки по металлическим стойкам с падающей головкой системы
из главных и второстепенных балок вручную, создавая универсальную опа-
лубочную систему (рис.22.12). Стандартные размеры балок (при высоте
20 см) составляют 250, 330, 390 и 450 мм, другие размеры могут быть изго-
товлены на заказ.
Рис.22.12. Опалубка перекрытий фирмы «Мева»:
а — общий вид опалубки перекрытия; б — узел упирания балок на стойку;
1 — второстепенная балки; 2 — рабочий щитовой настил; 3 — главная
балка; 4 — опорная стойка; 5 — падающая головка опорной стойки
Рис.22.13. Опалубка перекрытий фирмы «НОЕ»
из главных балок и крупноразмерных щитов:
1 — опора с крестовиной; 2 — потолочный круп-
норазмерный щит; 3 - продольная несущая бал-
ка; 4 - штатив для опоры; 5 - отора с падаю-
щей головкой
Опалубки перекрытий системы «НОЕ».
1. Опалубка из главных балок и опалубочных щитов. Нашла применение система опалубки перекрытий с несущими элементами из алюминиевых сплавов. Система состоит из стоек с падающими
головками, потолочных балок и опалубочных щитов (рис. 22.13).
Опалубочные щиты имеют длину 150 и 120 см при ширине от 90 до
30 см через 15 см. Продольные потолочные балки по осям опор
могут иметь размеры 300; 210; 180; 150 и 120 см, падающая го-
ловка стальная оцинкованная высотой 36 см, опускание головки при необхо-
димости до 17 см. Опалубка может быть смонтирована вручную, включая
закрытые помещения при минимальных доборах.
Та же система опалубки с поворотной головкой позволяет иметь свобод-
ный выбор опалубочного покрытия. Конструкция применима для перекрытий с перепадами или при сильном расчленении конструкции перекрытия. Па стандартные стойки с падающей или поворотной головкой укладывают продольные балки тех же размеров (см. выше), а по нижним поясам – поперечные ригели. Решение позволяет иметь свободный выбор опалубочного покрытия.
В зависимости от установки поперечных балок опалубку (опалубочные листы или щиты) можно укладывать как между продольными балками, так и сверху них.
2. Опалубка с раздвижными второстепенными балками. Пото-
лочная фасонная система фирмы «НОЕ» (рис.22.14), совместимая с
алюминиевой опалубкой, является ее дальнейшим развитием и совер-
шенствованием. Стойки с падающей головкой принимают нагрузку от
щитов покрытия даже при одностороннем загружении только цен- трально, без момента изгиба опор. Второстепенные балки раздвижные
Рис.22.14. Опалубка перекрытий фирмы «НОЕ»
с раздвижными телескопическими второстепен-
ными балками:
1 — брус с рейками; 2 — щитовое покрытие; 3 —
продольная главная балка; 4 — штатив для опор-
ной стойки; 5 — падающая головка; б — попереч-
ная раздвижная балка балка
от 100 до 150 см телескопического типа. Как вариант применима фасонная система из крупноразмерных щитов, опирающихся непосредственно на полки главных балок, что позволяет осуществлять легкий монтаж и демонтаж щитов. Сортамент щитов имеет шаг 15 и 30 см, что дает возможность оптимально разложить опалубку по всей площади помещения с минимальными доборами. Конструктивное решение позволяет иметь плотное прилегание к стене и надежное крепление с ней. При необходимости допустимо применение продольных балок длиной 3 м, что значительно сокращает количество потребных стоек и упрощает процесс установки их под опалубочные потолочные панели.
3. Потолочная опалубка с падающими головками. Данное решение
универсально, оно включает потолочную опалубку с падающими голов-
ками и несущей системой продольных балок и потолочных панелей
(рис. 22.15). Балки подвешивают на падающие головки, которые предвари-
тельно крепят на головки опорных стоек. В падающих головках защемляют
несущие ригели, штативы стоек обеспечивают стабильность в течение мон-
тажа. В собранную несущую конструкцию вкладывают опалубочные панели,
укладку осуществляют быстро как в продольном, так и в поперечном на-
правлениях. Достоинство данного решения - возможность раннего распа-
лубливания, при лом стойки с падающей головкой постоянно подпирают
распалубленный потолок. Снятая потолочная опалубка может в это время
быть смонтированной на соседней захватке на запасных опорах.
4. Опалубка с балками Н20. Широкое применение нашли деревянные
балки 1120 в системе опалубок НОЕ. Вся система состоит из деревянных
балок, вилочных головок, стандартных опор, штативов и покрытия в виде
щитов или листов многослойной фанеры (рис. 22.16). Опалубку устанавли-
вают вручную. Она особенно подходит для закрытых помещений. Недостат-
ком этой системы является пониженная оборачиваемость балок (до 50 обо-
ротов) и щитов (до 20 оборотов).
Опалубка фирмы «Далли» для перекрытий. Конструктивное решение
опалубки традиционное - раздвижные стойки, деревоклееные балки Н20, по
верхним полкам которых укладывают щиты опалубки, предназначенные для
стен, а также аналогичных размеров (но длиной только 132 и 88 см) специ-
альные щиты (рис.22.17). Стойки трех типоразмеров переменной длины
1,15...3,0 м; 2,0...3,5 м и 2,3...4,1 м, балки Н20 стандартных размеров, для
распалубливания на раздвижные стойки устанавливают U-образный держа-
тель балки с падающей головкой.
Опалубка перекрытий фирмы «Утинор». Фирма «Утинор» предлагает
три самостоятельных варианта опалубки для бетонирования перекрытий:
несъемная опалубка из самонесущих элементов, которые при наличии вре-
менных промежуточных опор могут выдерживать не только свой вес, но и
вес укладываемой бетонной смеси; мелкощитовая опалубка для бескрановой
установки и формовочные столы.
а)
А
б)
Рис.22.15. Опалубка перекрытий фирмы «НОЕ» с падающими головками:
1 — несущая продольная балка; 2 — опалубочный щит; 3 — падающая головка;
4 — опорный штатив; 5 — продольная балка при установке опалубки; 6 — про-
дольная балка при распалубке
а)
б)
Рис.22.16. Опалубка перекрытий фирмы «НОЕ» с балками Н20:
а - общий вид; б - краевой узел опалубки; 1 — балка Н20; 2 — опалубочный
щит uз водостойкой фанеры; 3 — продольная балка И20; 4 — опорный штатив;
5 - вилка; 6 - бетонируемое перекрытие ( до 30 см)
Рис.22.17. Опалубка перекрытий фирмы
«Далли» по балкам Н20:
1 - опорная стойка; 2 — балка Н20; 3 - щиты
покрытия (щиты опалубки стен)
Мелкощитовая опалубка содержит три основных элемента: стандартную стойку с закрепляемой сверху стоечной головкой,
металлическую профильную балку и щиты, состоящие из стальной
рамы и ламинированного фанерного листа. Раздвижные стойки
дают возможность использовать опалубку для помещений с высотой этажа от 2 до 5,2 м. Несущие балки длиной 1,0 и 1,6 м позволяют при необходимости наращивать их в пределах 0,6. .0,9 м. Щиты имеют ширину 30 и 60 см и
длину от 0,9 до 1,5 м (самый тяжелый элемент опалубки весит 26 кг). Забе-
тонированную плиту после демонтажа щитов и балок поддерживают с по-
мощью стандартных стоек с головками.
Стандартный формовочный стол фирмы «Утинор». Конструктивное
решение стола позволяет применять его при высотах помещения от 2,0 до
2,5 м и при пролетах от 1,9 до 6,0 м. Рабочая поверхность выполняется в
виде металлического листа толщиной 3 мм или крупноразмерных листов
фанеры толщиной 18.21 мм. Стол состоит из раздвижных поперечных ба-
лок, установленных на продольных балках каркаса стола. Металлическое
покрытие прикрепляется к раздвижным балкам через приваренные элементы
жесткости, фанера — с помощью скоб и болтов с потайной головкой.
Решетчатые продольные и поперечные балки U-образной формы имеют
длину от 1,2 до 5,4 м с шагом 60 см, что позволяет получать палубу с проле-
том до 6 м. Опорные ноги V-образной формы крепятся болтами к нижним
полкам продольных балок, а с помощью раскосов - к поперечным балкам.
Каждая опорная нога оборудована винтовым рычажным домкратом с руч-
ным управлением и ходом 690 мм и колесом диаметром 200 мм дня переме-
щения опалубки вдоль пролета.
Сначала с помощью винтовых домкратов на опорных ногах и реперных
отметок на верхней части стен выставляется стол по высоте, подгоняются
боковые распалубочные рейки, а затем устанавливаются проемообразовате-
ли, электрооборудование и кабельная разводка, прокладываются необходи-
мые коммуникации и укладываются арматурные сетки.
Столы снабжены распалубочными рейками, которые устанавливаются с
каждой стороны стола. Они позволяют выбрать зазор, образующийся при
установке между столом и примыкающими стенами,и легко опустить формо-
вочный стол после схватывания бетона. Распалубка стола производится под
действием силы тяжести и исключительно за счет опорных ног стола и соз-
даваемого с их помощью при опускании на домкратах зазора между столом и
низом перекрытия в несколько сантиметров. При раскружаливании домкра-
тов стол оказывается на встроенных колесах или шаровых опорах и легко
подкатывается к краю плиты для последующего выдвижения и перестановки.
Одновременно в освобожденном пролете устанавливаются временные опор-
ные стойки для поддержания еще не набравшей прочности бетонной плиты.
При бетонировании перекрытий второго этажа для извлечения столов
следует использовать распалубочные площадки или консольные подмости,
нагрузка от которых передается на уже успевшую набрать достаточную
прочность плиту перекрытия первого этажа. Существует несколько вариан-
тов извлечения столов краном. Стол может выкатываться на подмости, слу-
жащие продолжением плиты, а с них подниматься краном с помощью четы-
рехветвевого стропа. Стол также может быть поднят краном и без подмостей
с помощью специальной траверсы или уравновешивающего устройства.
При низких (но не отрицательных) температурах для поддержания тем-
пературы бетона на более высоком уровне за счет экзотермического тепла по
сравнению с окружающей средой, для ускорения схватывания и твердения
рекомендуется накрывать забетонированную плиту легким теплоизоляцион-
ным материалом типа полистирола. При высокой температуре окружающего
воздуха, наоборот, целесообразно осуществлять бетонирование поздно вече-
ром, а утром полить перекрытие водой, чтобы предотвратить растрескивание
бетона до момента перестановки стола.
ГЛАВА 23
ВОЗВЕДЕНИЕ ЗДАНИЙ В ГОРИЗОНТАЛЬНО ПЕРЕМЕЩАЕМЫХ
ОПАЛУБКАХ
23.1. Катучая опалубка
Катучая - горизонтально перемещаемая опалубка - периодически пере-
двигается в горизонтальном направлении по мере приобретения бетоном
достаточной прочности. Ее применяют для бетонирования линейно протя-
женных сооружений, имеющих постоянное поперечное сечение и типовые
повторяющиеся элементы ячейки: подпорные стенки, тоннели и коллекторы
для подземных сооружений и коммуникаций, возводимых открытым спо-
собом. В зависимости от типа и объемно - планировочного решения соору-
жения катучая опалубка может иметь свои технологические особенности, но
в целом, основное конструктивное решение не меняется.
Главный смысл данной опалубки - в непрерывности бетонирования (до-
пустимы незначительные перерывы). Возможны два варианта технологии:
непрерывное скольжение опалубочных щитов по поверхности возводимой
конструкции и последовательная перестановка щитов с предварительным
их отрывом от бетона на предыдущей захватке.
Современные типы опалубок позволяют перемещать опалубочные щиты
вдоль оси бетонируемой конструкции, поднимать щиты по вертикали для
поярусного бетонирования, регулировать уклон бетонируемых поверхностей.
Катучая опалубка для бетонирования линейно-протяженного сооружения (туннеля) состоит из внутренней и наружной частей (рис. 23.1). Нижняя, внутренняя часть опалубки, смонтированная на рельсовом пути, состоит из тележки с закрепленными на ней подъемными устройствами – домкратами двух типов, подъемно - опускными опорами, которые несут инвентарную опалубку.
На тележке имеются горизонтальные домкраты, позволяющие устано-
вить в проектное положение внутренние боковые щиты опалубки. На пере-
мещаемой тележке установлены также центральные стойки с винтовыми
домкратами. Верхний щит составной, он шарнирно закреплен на стойке.
Вертикальные щиты соединены с горизонтальными также на шарнирах.
Верхние щиты устанавливают в рабочее положение и распалубливают вра-
щением домкратов, расположенных на стойках.
Наружная опалубка состоит из двух боковых рам, соединенных шарнир-
но; они могут поворачиваться при установке в рабочее положение и при
распалубливании. Наружная опалубка переставляется краном, внутренняя на
тележке перемещается по рельсам с помощью лебедок.
Для перемещения опалубка снабжена катками или тележками, пере-
двигающимися по направляющим или рельсам, для транспортирования -
лебедкой или приводом.
После укладки и твердения бетона производят отрыв от него опалубоч-
ных щитов с приведением их в транспортное положение. Затем опалубку по
Рис.23.1. Катучая опалубка для бетонирования туннелей:
а —установка опалубки; б —раепалубливание; 1 — внутренняя опалубка; 2 – бето-
нируемый туннель; 3 — наружная опалубка: 4 — центральная стойка; 5 – домкрат; 6 – катки
7 – тележка; 8 – днище
направляющим перемещают вдоль возводимого сооружения на новую стоян-
ку. При распалубке горизонтальный щит как бы переламывается и при опус-
кании вниз тянет за собой вертикальные щиты; они также отрываются от
бетона и поворачиваются.
Катучая опалубка коллекторов и туннелей может быть прямоугольного и криволинейного сечения. Опалубка позволяет бетонировать тоннели шири-
ной 2100...2800 мм с модулем 100 мм и высотой сооружения 1800...2200 мм.
Изменение высоты достигается за счет телескопических боковых несущих
стоек. Ширина же изменяется путем раздвижки боковых поверхностей отно-
сительно нижнего ригеля с центральной стойкой. Эта стойка, оснащенная
винтовым домкратом, позволяет осуществить распалубку внутренней опа-
лубки и установку ее снова в рабочее положение.
Разновидности катучей опалубки применимы для бетонирования сводов-
оболочек и оболочек двоякой кривизны. Бетонируемые пролеты могут достигать 12... 18 м, а высота сооружения от уровня пола до низа перекрытия-5...7 м.
Звено инвентарной опалубки имеет длину 6 м, в зависимости от требуемого ритма работ по длине захватки одновременно могут находиться в работе 2...3 и более звеньев опалубки.
Существует разновидность катучей опалубки, предназначенная для
бетонирования высоких и протяженных стен, в частности, подпорных
стенок (рис. 23.2). Щиты опалубки могут иметь длину до 8 м, они закреплены на перемещающемся портале. Портал позволяет иметь разную толщину стен – до 800 мм. Щиты можно перемещать вверх по направляющим портала для перестановки на следующий ярус бетонирования. Щиты опалубки
отрывают от бетона и перемещают горизонтально с
помощью домкратов, а поднимают и опускают с помощью тросов.
23.2. Объемнопереставная опалубка
Объемно-переставную опалубку применяют для одновременного бетонирова-
Рис. 23.2. Катучая опалубка для бетонирования
стен:
/ — колонны портала; 2 — настил; 3 — ограж-
дение; 4 — бункер; 5 — щит опалубки; 6 — те-
лежка; 7 — бетонируемая конструкция
ния внутренних поперечных стен и междуэтажных перекрытий многоэтаж-
ных жилых и административных зданий. Объемно-переставная опалубка
представляет собой крупноразмерный опалубочный блок, включающий опа-
лубку стен и перекрытий, который монтируют и переставляют с помощью
монтажного крана.
Эта опалубка выполняется в виде пространственных секций П- и
Г-образной формы и состоит из двух боковых (стеновых) и потолочной опа-
лубочных панелей, шарнирно-сочлененных между собой, поддерживающих
устройств и приспособлений для закрепления в проектном положении и
распалубки. Секции при соединении образуют «туннели» опалубки на квар-
тиру или на всю ширину здания. Секции опалубки могут иметь переменную
ширину в зависимости от принятого шага стен и различную длину. П- и
Г-образные секции опалубки устанавливают на перекрытии ранее забетони-
рованного этажа, выверяют и закрепляют между собой в продольном и попе-
речном направлениях.
Общие конструктивные признаки опалубки:
■ наличие системы механических домкратов для выверки и установки в проектное положение;
■ катучие опоры для перемещения секций опалубки при монтаже и демонтаже;
■ система раскосов для обеспечения необходимой пространственной жесткости.
Объемно-переставную П-образную опалубку выпускают в виде секций
шириной 1,2; 1,5; 1,8 м (модуль 300 мм), при пролете 2,4...6,3 м, шаге 0,3 м;
толщина перекрытий не более 16 см. Опалубку применяют для высот этажей
2,8; 3,0 и 3,3 м. Ее собирают из Г-образных элементов, объединяемых верх-
ним шарниром, системы подкосов и стоек. 13 комплект опалубки входят щи-
ты торцевых наружных стен, лифтовых шахт, секции для коридоров, под-
мости.
Опалубочный блок из готовых П-образных секций собирают на всю
ширину здания. Секции опалубки устанавливают на путь из швеллеров,
по которым их можно перемещать вдоль или поперек здания в зависимо-
сти от конструктивного решения здания. Пути прокладывают вдоль бе-
тонируемых стен. Боковые панели служат внутренней опалубкой моно-
литных стен, а верхние - опалубкой перекрытия. Собранную секцию
опалубки краном устанавливают в проектное положение. Для установки
(и для распалубливания) в рабочее положение нижняя часть секции обо-
рудована четырьмя катками (шаровыми опорами) для передвижения по
перекрытию и четырьмя винтовыми домкратами (по два с каждой сторо-
ны), которые располагаются выше опор и с помощью которых секцию
можно поднимать при установке в рабочее положение и опускать при
распалубке.
При бетонировании предыдущего этажа одновременно или с небольшим
разрывом во времени бетонируют и цоколи стен следующего этажа высотой
15...20 см и выпуском арматуры на 30...40 см для сопряжения с арматурны-
ми каркасами стен. После рапалубливания этих цоколей тщательно проверя-
ют их положение в плане и толщину, контролируют отметки перекрытия,
соосность стен, определяют и закрепляют рисками места будущей установки
щитов опалубки стен.
На новом рабочем горизонте осуществляют разбивку осей стен, разметку мест установки секций опалубки, при необходимости - устройство маяков стен.
Перед установкой опалубку очищают, смазывают, проверяют состояние
замковых соединений, струбцин, опор и домкратов. Опалубку подают кра-
ном и устанавливают в соответствии с разбивочными рисками (рис. 23.3).
Домкратами выверяют горизонтальность верхней палубы, а струбцинами
добиваются контакта с цоколем и вертикальности боковых панелей. Затем по
длине туннеля устанавливают рядом соседнюю секцию, между элементами
прокладывают специальные прокладки для максимально плотного соедине-
ния элементов и осуществляют дополнительное натяжение с помощью зам-
ковых соединений.
После установки туннеля на всю длину приступают к установке про-
странственных каркасов армирования стен на высоту этажа и обычно длинен) до 6 м. Каркасы подают краном и соединяют с выпусками арматуры нижележащего этажа. Затем устанавливают торцевой боковой щит и, если это положено по проекту, устанавливают торцевой щит на специальные консольные подмости и крепят с помощью телескопических
наклонных стоек, жестко прижимают нижним торцом к ранее
забетонированной конструкции стен предыдущего этажа. Это
обеспечивает неизменяемое геометрическое положение торцевых
наружных щитов. Для образования оконных и дверных проемов на опалубке закрепляют специальные вставки, которые также могут быть использованы как опалубка торцевых стен. На поверхность туннеля укладывают
арматурные каркасы перекрытия, которые связывают с каркасами
стен.
Рис.23.3. Схема установки щитов объемно-
переставной опалубки:
/ — механические домкраты; 2 — консольные
подмости; 3 — телескопические наклонные
стойки для крепления щитов; 4,6 — огражде-
ния; 5 — торцевой боковой щит
Бетонную смесь укладывают между туннелями опалубки для бетони-
рования и образования стен здания, а также на сами секции, осуществляя
бетонирование перекрытий. После того как бетон набрал распалубочную
прочность, опалубку демонтируют, не разбирая ее на составные элемен-
ты. При демонтаже секции опалубки как бы сжимаются, для чего сдви-
гают внутрь забетонированного туннеля внутренние боковые щиты опа-
лубки (или щиты стен), благодаря этому легко отрывается и перемещает-
ся вниз горизонтальный щит перекрытия. Для извлечения опалубки из
забетонированной секции элементы верхней панели опускают с помо-
щью домкратов, а боковые панели отодвигают от стен. Затем опалубку
на катках выдвигают по инвентарным путям, уложенным по перекрытию,
на соседнюю позицию или на специальные подмости, которые устраива-
ют с продольной открытой стороны здания, откуда вновь закрепленную
секцию переставляют краном на новую позицию.
Объемно-переставляемую или горизонтально-перемещаемую опалубку
применяют преимущественно при строительстве зданий с поперечными не-
сущими стенами и открытыми фасадами, необходимыми для извлечения
опалубки, что накладывает на строителей определенные технологические
ограничения (необходимо оставлять проемы или открытые фасады для из-
влечения крупных секций опалубки). Эти открытые поверхности затем за-
крывают сборными стеновыми панелями, кирпичной кладкой и т.д.
Применение трансформируемой объемно-переставной опалубки для раз-
ных пролетов, толщин стен, при необходимости и высот этажей, позволяет
получать разнообразные объемно-планировочные решения зданий. Объемно-
переставная опалубка, по сравнению с крупнощитовой, имеет относительно
сложную конструкцию и большую стоимость. Поэтому ее целесообразно
использовать для возведения большой серии монолитных зданий в одном
районе и с высоким темпом оборачиваемости опалубки.
Конструктивно опалубка может иметь самое разнообразное решение.
Принципиальным является возможность значительного отклонения бо-
ковых щитов от вертикали, смещаясь к центру при распалубке и, наобо-
рот, возвращаясь к вертикальности при установке опалубки в рабочее
положение. Горизонтальный щит также может иметь различное конст-
руктивное решение, но главное требование к нему - легкость установки
и распалубливания. Отрыв щита от бетона происходит при одновремен-
ном действии трех факторов: опускание боковых щитов на несколько
сантиметров с помощью домкратов, отклонение боковых щитов от вер-
тикали, что снижает их высоту по вертикали и отрыв горизонтальных
щитов в центре пролета с помощью домкратов.
В зависимости от применяемой технологии и наличия соответствую-
щих приспособлений используют несколько схем демонтажа объемно-
переставной опалубки. Демонтаж опалубки может быть осуществлен
(рис. 23.4):
■ мелкими П-образными секциями длиной 1,2...1,8 м путем их выкатки на выносные подмости и подъемом с них краном;
■ мелкими секциями путем их выкатки на обрез наружной стены и перестановки краном с помощью траверсы утиный нос;
■ мелкими секциями через специально оставленные при бетонировании проемы в перекрытиях;
■ крупными Г- и П-образными блоками длиной в 3...5 элементов при использовании выносных подмостей и траверсы в виде распределительной
фермы при одновременной подвеске блока на крюке крана с помощью тра-
версы и постепенном выкатывании блока из забетонированного проема.
Применение выносных подмостей повышает затраты труда, поэтому ра-
а) в)
Рис.23.4. Схема демонтажа объемно-переставной и туннельной опалубки:
а — мелкими секциями с помощью выносных подмостей; 6 — с помощью
специальной траверсы; в — через проемы в перекрытиях; г — крупными блоками с
помощью специальной траверсы и подмостей с откидным ограждением; 1 — секция
опалубки; 2 — выносные подмости; 3 — перекрытие; 4 — траверса; 5 — проемы к
перекрытии; 6 — крупноразмерный блок; 7 — распределительная ферма; 8 - от-
кидное ограждение
циональнее использовать извлечение опалубки крупными секциями и их
перестановку с помощью специальных траверс.
При демонтаже опалубки мелкими секциями первоначально их отсоеди-
няют в замках. С помощью домкратов и струбцин отжимают опалубку край-
ней секции от забетонированной конструкции, щиты этой опалубки отрыва-
ют от бетонных поверхностей. Всю эту секцию опускают на катки. Затем их
выкатывают на площадку выносных подмостей, стропуют и перемещают
краном на участок, подготовленный к монтажу опалубки. Далее те же опера-
ции производят со следующими секциями поочередно, осуществляя отрыв
их от забетонированных поверхностей с помощью гидравлических или вин-
товых домкратов. Более эффективно использовать специальную траверсу,
которая захватывает секцию без предварительного выкатывания на вынос-
ные подмости. В результате снижаются трудозатраты на монтаж и демонтаж
опалубки.
Для демонтажа опалубки можно использовать специальные проемы в
перекрытиях (например, проемы лифтовых шахт или специально временно
оставляемые проемы). Демонтаж также ведут отдельными секциями при той
же очередности. Секции выкатывают в проем и поднимают краном с после-
дующей установкой на новое место.
Возможно применение схемы демонтажа сразу всего блока опалубки.
Для этого необходима траверса специальной конструкции, блок опалубки
должен иметь тележки для своего выкатывания. По мере выдвижения опалу-
бочного блока устанавливают по центру пролета временные телескопические
стойки с фиксирующими домкратами.
Объемно-переставная опалубка позволяет добиться снижения трудоем-
кости опалубочных работ и делает процесс возведения монолитных конст-
рукций здания наиболее индустриальными.
23.3. Туннельная опалубка
Опалубку используют для отделок туннелей и коллекторов, бетонирова-
ния конструкций жилых и общественных зданий, возводимых закрытым
способом.
Опалубка включает в себя щиты - панели, прикрепленные к каркасу,
снабженному фиксирующими и распалубочными устройствами и механиз-
мом для горизонтального перемещения опалубки по направляющим/! конст-
руктивно мало отличается от горизонтально перемещаемой опалубки.
Туннельная опалубка применима и для возведения зданий, когда целесо-
образна продольная схема перемещения опалубки (больницы, дома отдыха,
гостиницы). В этом случае возведение всех элементов этажа, включая и на-
ружные стены, становится непрерывным. Для внутренних стен при переме-
щении опалубки оставляют поперечные щели, после установки инвентарной
крупнощитовой опалубки через эти щели будет осуществлено
бетонирование.
При наличии свободных блоков туннельной опалубки возможно применение ступенчатого бетонирования. В этом случае особенность технологии работ в том, что одновременно возводятся ячейки
здания на нескольких этажах со смещением фронта работ на одну
ячейку относительно соседнего этажа. Внутренние стены будут возводиться позже, после перемещения опалубки в очередную ячейку с использованием инвентарной мелко- или крупнощитовой опалубки.
При возведении зданий с использованием горизонтально из-
влекаемых опалубок появляются дополнительные трудозатраты за
счет создания специальных площадок для извлечения и временного размещения до перестановки на новое место опалубочных блоков.
23.3.1. Многоцелевая объемная
опалубка фирмы «НОЕ»
Туннельная опалубка фирмы
«НОЕ» представляет собой объем-
ную опалубку, которая может быть
использована как в комплекте, так
и отдельными частями для одно-
временного возведения стен и
перекрытий здания (рис. 23.5).
Опалубка, как правило, со сталь-
ным покрытием состоит из стан-
дартных элементов длиной 2,5 и
1,25 м и имеет растерную ширину
0,3 м; обеспечивается бетонирова-
Рис.23.5. Туннельная опалубка фирмы «НОЕ»:
а — общий вид; б — конструктивное решение;
I — щиты опалубки стен; 2 — щит перекры-
тия; 3 — соединительный элемент Г-образных
элементов туннеля; 4 — нижняя опора; 5 —
верхняя опора; 6 — диагональная распорка; 7 —
потолочная опорная консоль; 8 — опорный уго-
лок; 9 — элемент выверки полутуннеля по высо-
те; 10 — колесики для перемещения туннеля;
II — горизонтальный соединительный элемент
туннеля; 12—ходовая чисть; 13 — рабочие
подмости; 14 — цоколь для установки опалубки
на очередном ярусе
ние сооружений различных размеров по длине, ширине и высоте. Благодаря
достигаемому в конструкции опалубки плотному прилеганию элементов друг
к другу достигается гладкая и ровная поверхность бетона.
Имеющиеся механизмы позволяют иметь качественную установку и пе-
рестановку опалубки на повое место в короткие сроки. Досрочное распалуб-
ливание может быть обеспечено при дополнительном прогреве бетона.
Наличие широкого спектра доборных элементов для палубы перекрытия
и стен позволяет использовать опалубку при ширине пролета от 1 до 7 м и по
высоте - до 7,5 м со вставками по 0,5 м. Имеющиеся откидные заглушки на
опалубке перекрытий позволяют без переделки опалубки подгонять ее под
изменившиеся размеры помещения по ширине.
23.3.2. Туннельная опалубка фирмы «Утинор»
Туннельная опалубка позволяет одновременно бетонировать стены и пе-
рекрытия, что существенно повышает монолитность, целостность и надеж-
ность конструкции. Опалубка состоит из нескольких элементов длиной 2,5 м,
называемых секциями. Секция имеет прямоугольное сечение и состоит из
двух вертикальных щитов высотой, равной высоте бетонируемой стены, и
одного горизонтального щита, ширина которого соответствует ширине пере-
крытия. Каждая секция может быть разъединена на две полусекции с соеди-
нительным швом вдоль оси горизонтального щита. Этот туннель называют
двухсекционным; если туннель изготовлен или используется в собранном
виде, его называют односекционным.
Двухсекционный туннель создан на базе стандартной щитовой опалубки
«Утинор» (рис. 23.6). Вертикальные панели имеют ту же конструкцию, что и
стеновая опалубка со стальным листом толщиной 3 мм. Каждая стандартная
панель длиной 1,25 и 2,5 м оснащена двумя винтовыми домкратами для вы-
ставления уровня по высоте и двумя роликовыми колесами. Отдельные тун-
нели могут соединяться вместе в один элемент длиной от 3,75 м до 12,5 м,
при этом распалубливание будет производиться уже этими крупными моду-
лями. Вертикальная панель не имеет фермы для восприятия давления бетон-
ной смеси, поэтому в туннеле на трех уровнях с шагом 1,25 м предусмотрено
крепление с помощью шпилек. В вертикальных панелях туннеля и в стено-
вых щитах, применяемых с туннельной опалубкой и устанавливаемых «ли-
цом к лицу» с панелью туннеля, предусмотрено отверстие для стягивания
щитов третьей соединительной шпилькой (кроме двух в верхней и нижней
частях щитов). Стандартная высота туннеля равна 2,43 м, что соответствует
стеновому щиту высотой 2,52 м.
Горизонтальная панель, изготовленная из металлического листа толщи-
ной 3 мм, усилена элементами жесткости. Две вертикальные и горизонталь-
Рис.23.6. Туннельная опалубка фирмы «Утинор»:
1 — вертикальная панель; 2 — проемообризователи с магнитными защелками;
3 - горизонтальная панель; 4 — опалубка для бетонирования цоколя; 5 — то-
рец ограждающей стенки опалубки; 6 — роликовое колесо; 7 - регулировочный
домкрат; 8 - центральная опорная стойка; 9 — задняя панель; 10 — подкос
пая панели соединены между собой путем сочленения в паз и стягивания
болтами. Соединительный замок представляет собой штампованную сталь-
ную пластину с двумя просверленными рядами отверстий (один имеет боко-
вой разрыв). Пластина, прижатая зацепными болтами двух полутуннелей,
обеспечивает их соединение в один туннель, гарантируя при этом распалу-
бочный зазор и правильную стыковку обоих элементов туннеля.
Раздвижные подкосы регулируются по высоте с помощью винтов с пере-
ставными пальцами, что позволяет выставить панели под прямым углом и
отрегулировать стрелу выпуклости. Каждая полусекция оборудована косты-
лем с роликовым колесом, который вместе с нижней шарнирной тягой и
роликовыми колесами вертикальных щитов образует распалубочную выкат-
ную тележку и одновременно служит стойкой для подпирания плиты в мо-
мент распалубки первой туннельной полусекции (рис.23.7). При бетонирова-
нии этот костыль убирают.
Панели, образующие туннель, имеют очень точные размеры, что позво-
1яет отливать цоколи стен с высокой точностью их положения. Опалубку
цоколей используют вначале на нижнем перекрытии, а затем устанавливают
с помощью направляющих шаблонов на вертикальные панели туннеля таким
образом, чтобы цоколь служил продолжением бетонируемой стены. Цоколь
бетонируют одновременно с плитой перекрытия, точно задавая размеры
стены следующего этажа без дополнительной регулировки.
А
Рис.23.7. Конструктивное решение полутуннеля опалубки «Утинор»
I — панель вертикальная; 2 — то же, горизонтальная ; 3 — то жсе, доворная;
4 — то же, выдвижная; 5 — шарнирный подкос; 6 — угловая распорка; 7 —
роликопые колеса для перемещения полутуннели на выносные консоли
Пролет туннеля может быть увеличен за счет дополнительной вставки
между горизонтальными панелями. Эта вставка оснащается регулируемыми
стабилизаторами и остается вмонтированной в полутуннель.
В особых случаях при бетонировании узких длинных пролетов представляется целесообразным работать с туннельной опалубкой, оставляемой в собранном виде после распалубки. Для этого полусекции туннеля оборудуют шатунами и тягами. Распалубку производят за счет укорачивания (путем ввинчивания) подкосов и тяг. Полусекции с одной стороны подводят под
полусекции с другой стороны туннеля, в результате чего происходит сбли-
жение вертикальных щитов на несколько сантиметров и образуется зазор,
достаточный для перемещения туннеля вдоль пролета.
Иногда необходимо одновременно бетонировать и внутренние попереч-
ные стены, в этом случае на полусекции монтируют заднюю панель. К каж-
дой туннельной полусекции болтами крепят свою половину задней панели с
соединением в паз, как и на обычной вертикальной панели, а соединение
обеих половин в единую заднюю панель осуществляют соединительными
замками. Эти панели оборудуют домкратами выставления уровня и ролико-
выми колесами. Соединение с вертикальными панелями туннеля аналогично
угловому соединению стеновой опалубки.
Распалубку полусекций осуществляют путем опускания опорных домкратов, при этом горизонтальная панель отрывается от забетонированного перекрытия в результате опускания домкратов подкосов. Перестановку туннельной секции производят путем поочередного выкатывания полусекций на распапубочные площадки-подмости (рис. 23.8), при этом, когда одна из полусекций демонтирована, перед демонтажем второй полусекции перекрытие подпирают опорными
стойками в центре пролета по оси соединения полусекций до набора необходимой прочности. Па распалубочной площадке на опалубочные вертикальные поверхности наносят смазку, далее полутуниель переставляют на новую захватку. Распалубочные и рабочие площадки предназначены для удобства выполнения работ по очистке и смазке опалубки, они обеспечивают безопасность и свободное перемещение рабочих, оснащены защитными сетками.
Для извлечения туннельной опалубки из забетонированной ячейки используют выкатные платформы. Их устанавливают между полом и верхним перекрытием, монтируют и перемонтируют на новое место с помощью крана по мере продвижения строительных работ. Если туннели извлекают с одной стороны здания, с противоположной стороны монтируют площадки-подмости для безопасного перемещения рабочего персонала от одной ячейки к другой. Если используют балансир, аналогичный применяемому при извлечении столовой опалубки, то выкатные подмости не нужны.
Высокая размерная точность туннельной опалубки позволяет механизи-
ровать отделку забетонированных и распалубленных поверхностей. Для
работы с двухсекционной опалубкой требуется немного рабочих. Технологи-
ческий процесс легко осваивается за счет повторяемости одних и тех же
операций, причем доля тяжелого ручного труда минимальна.
Односекционная складывающаяся туннельная опалубка. Этот вид
туннельной опалубки разработан с целью механизации всех регулировочных
операций и дальнейшего сокращения ручного труда. Принцип действия опа-
лубки основан на возможности сближения вертикальных панелей на необхо-
димую для распалубки величину за счет эластичной деформации горизон-
тальной панели.
Рис 23.8 Распалубочные подмости с телескопической ногой фирмы
«Утинор»:
1 - забетонированное перекрытие; 2 — связка из двух блоков туннельной
опалубки; 3 — треугольная монтажная траверса; 4 — защитное огражде-
ние; 5 — распалубочные подмости; 6 — временные промежуточные стойки
Вертикальные щиты с покрытием из металлического листа толщиной
3 мм имеют вертикальные и горизонтальные ребра жесткости, жесткую
структуру, что позволяет для крепления с соседними щитами ограничиться
установкой по высоте только двух стягивающих шпилек. На верхнем ребре
жесткости щитов закрепляют горизонтальные полубалки, которые в свою
очередь с помощью шарниров соединены между собой и ориентированы
вдоль оси туннеля. Горизонтальная панель опалубки, перекрывающая весь
пролет туннеля, опирается на эти полубалки, а не на подкосы.
Горизонтальную панель соединяют с вертикальными панелями в паз и
фиксируют болтами. В таком положении она находится при бетонировании и
первичном наборе бетоном прочности. При распалубливании центральный
шарнир, соединяющий две горизонтальные полубалки, опускается под растя-
гивающим действием подкосов, в это время происходит синусоидальная
деформация горизонтального щита. Вертикальные щиты также соединены
между собой тягами на шатунах, оснащены роликовыми колесами и подъем-
ными роликами для выставления уровня и распалубки. Односекиионная
туннельная опалубка с гидравлическим приводом автоматически переводит-
ся в рабочее положение для выполнения опалубочных операций. Распалубку
также выполняют автоматически путем одновременной работы домкратов,
управляемых одним общим электрическим насосом. Домкраты приводят в
действие жесткий вал, воздействующий одновременно на шатуны подкосов,
на тяги и серьги подъемных роликов.
Для туннеля пролетом 6 м и длиной 5 м достаточно двух гидравлических
домкратов (по одному с каждой стороны) для приведения в действие всех
четырех подкосов с каждой стороны туннеля, двух тяг и четырех подъемных
устройств. Соединение секций в единый опалубочный комплект производят
только в распалубленном состоянии.
Последовательно выполняют следующие операции:
■ установку нужной длины подкосов и тяг с помощью винтовых домкратов;
■ выставление опалубки на нужную высоту с помощью домкратов;
■ растяжку опалубочной поверхности горизонтального щита запорным устройством, расположенным между горизонтальными полубалками.
Туннельная опалубка перемещается на роликовых колесах или специ-
альных рулежных устройствах, устанавливаемых непосредственно под ниж-
ней обвязочной балкой вертикальных щитов.
Складывающаяся туннельная опалубка может быть оснащена задней па-
нелью и верхней добавочной откидной вставкой на шарнире. С помощью
стенового щита той же конструкции, что и вертикальная панель туннеля,
можно одновременно бетонировать наружные стены на торцах здания, фаса-
дах, стенах лифтовых шахт.
Извлечение туннельной опалубки из забетонированной ячейки произво-
дят путем ее зацепления стропами или балансиром. Туннельная опалубка
может быть оснащена малогабаритными наружными вибраторами и инвен-
тарными обогревательными устройствами для всепогодного производства
бетонных работ.
Механический, менее автоматизированный вариант туннеля требует
большего участия рабочей силы. В этом решении подъем и опускание тунне-
ля при распалубке осуществляют с помощью ручных винтовых домкратов,
установленных в основании вертикальных панелей.
Модульная туннельная опалубка. Двухсекционную туннельную опалубку этого типа целесообразно применять на строительных площадках, где приходит-
ся бетонировать чередующиеся пролеты разной ширины. Горизонтальные панели опалубки раздвигают с помощью гидравлических устройств и к ним добавляют устанавливаемые вручную дополнительные вставки. Устойчивость туннельных полусекций за счет использования наклонных подпорок с роликовыми колесами, позволяет обеспечить достаточную прочность и жесткость при перемещении по опалубке, бетонировании и уплотнении бетонной смеси.
Туннельная опалубка может с успехом применяться круглый год в усло-
виях сурового климата и при температурах наружного воздуха до -30°С.
Закрыв с обеих торцов металлические туннели специальными теплозащит-
ными шторками или изолировав туннель, можно создать в нем микроклимат
с устройством тепляка, что позволяет осуществлять изнутри прогрев замкну-,
того пространства с помощью теплогенераторов, учитывая отличную тепло-
проводность металла опалубки. Использование солярки для прогрева бетона
в зимнее время и интенсификации твердения бетона в летнее значительно
сокращает расход электроэнергии и улучшает структуру бетона.
Важным элементом исследований фирмы «Утинор» является разработка
технологии и организации работ с четко определенным суточным ритмом и специально рассчитанным температурным режимом бетонирования и выдерживания бетона, позволяющим выдерживать темп производства работ в 4...6 дней на этаж в зависимости от площади этажа, конструктивного решения здания, наличия туннельной опалубки и разбивки в этой связи здания на захватки. Суточный цикл работ подразумевает следующую последовательность операций: распалубка конструкций, забетонированных накануне; перестановка туннельной опалубки на следующей захватке (рабочем участке); установка арматуры, закладных элемен-
тов, прокладка сетей; бетонирование; интенсификация твердения бетона (в том числе и в ночное время) для набора распалубочной площади к утру следующего дня. Технология предусматривает установку временных промежуточных опорстоек при распалубливании конструкций.
Применение технологии фирмы «Утинор» по применению туннельной
опалубки позволяет снизить стоимость строительства по сравнению с круп-
нопанельным домостроением до 30% и также па треть сократить сроки
строительства. При этом возрастает монолитность и надежность конструк-
ции каркаса. Металлическая палуба обладает высоким качеством формую-
щей поверхности, получаемые бетонные конструкции практически не тре-
буют дополнительной доработки, исключается необходимость устройства
цементной стяжки, значительно сокращается весь объем отделочных работ,
Достигается высокая размерная точность всех элементов бетонной конст-
рукции, использование оконных, дверных и прочих проемообразователей,
крепящихся с помощью магнитных фиксаторов прямо на металлических
щитах, дает возможность быстро и качественно устанавливать оконные и
дверные рамы.
Пример 1. Туннельная складывающаяся опалубка с гидравлическим управлением
Площадь горизонтальной поверхности опалубки, м2
То же вертикальной поверхности (стен)
Всего
266,6
107,0
373,6
Объем укладываемого бетона, м3
35
Персонал
1 бригадир +
+ 8 рабочих
Грузоподъемность подъемного крана на вылете 20 м, т
7,5
Производительность груда, м2/ч
0,22
Примечание. Выкатывание туннелей производится с помощью балансира, распалубочные
подмости не применяются.
П р и м с р 2. Двухсекционная туниельнаи опалубка
Площаль горизонтальной поверхности опалубки, м2
То же, вертикальной поверхности (стен)
Всего
336
56
392
Объем укладываемою бетона, м1
31
Количество персонала
1 бригадир +
+ 10 рабочих
Грузоподъемность подъемного крана на вылете 30 м, т
4
Производительность труда, м2/ч
0,25
Примечание. Выкатывание туннелей производится с помощью треугольной траверсы на
распалубочные подмости.
ГЛАВА 24
ВОЗВЕДЕНИЕ ЗДАНИЙ В ВЕРТИКАЛЬНО ПЕРЕМЕЩАЕМЫХ
ОПАЛУБКАХ
24.1. Подъемно-переставная опалубка
Опалубку применяют для возведения специальных сооружений постоян-
ного и переменного сечения по высоте, чаще всего имеющих конусообраз-
ную направленность вверх, труб, градирен, силосных сооружений и т.д. Опа-
лубка состоит из наружных и внутренних щитов, отделяемых от бетона при
установке на новый ярус, элементов креплений и поддерживающих уст-
ройств, рабочего настила и подъемных приспособлений (рис. 24.1).
Наружную опалубку набирают из панелей прямоугольной и трапециевидной формы, изготовленных из стального листа толщиной 2 мм, обрамленного уголками или из влагостойкой фанеры 20...22 мм, устанавливаемой на металлический каркас. Размер прямоугольных панелей 2700x850 мм; трапециевидных, служащих для придания наружной опалубке конической формы, высота 2700 мм, ширина поверху 818 мм, понизу - 850 мм. Панели соединяют крепежными приспособлениями, для стягивания наружной опалубки в местах расположения конечных панелей устанавливают стяжные элементы.
Внутреннюю опалубку собирают из двух ярусов щитов меньшей площа- ди - 1250x550 мм. Для перемещения опалубки предусмотрена
подъемная головка, опирающаяся на шахтный подъемник. При
подъеме опалубки головка отрывается от подъемника на высоту
2,5 м, на этом цикл работ по возведению очередного яруса закан-
чивают, переставляют опалубку, наращивают дополнительное звено подъемника.
24.2. Скользящая опалубка
Скользящая опалубка подвижна, ее поднимают вверх без перерыва в бетонировании и применяют при возведении высотных железобетонных сооружений с моно-литными вертикальными стенами постоянного, а в последнее время и переменного сечения. Применение опалубки особенно эффектив-
Рис.24.1. Подъемно-переставная опалубка:
1 — бетонируемая стена; 2— наружные опалубочные щиты; 3 — внутренние опалубочные щиты; 4 — подъемное устройство; 5 - шихта опорно-подъемного устройства; 6 — подвески; 7 — рабочая
площадка; 8 — опалубные балки; 9,10 —наружные и внутренние подвесные подмости
но при строительстве высотных зданий (высотой в 16...24 этажа) и сооруже-
ний с минимальным количеством оконных и дверных проемов, закладных
деталей и элементов. К ним относятся силосы для хранения различных мате-
риалов, дымовые трубы высотой до 400 м, градирни, отдельно ядра жестко-
сти высоких зданий, резервуары для воды, радио- и телевизионные башни.
Важным достоинством строительства таких объектов является значительное
повышение темпов строительства, снижение трудоемкости, стоимости, сро-
ков работ.
В отличие от сооружений, возводимых в сборном варианте, монолитное
решение исключает наличие стыков, что способствует улучшению эксплуа-
тационных характеристик зданий. Скользящая опалубка позволяет расши-
рить гамму архитектурно-планировочных решений, обеспечивает улучшение
звукоизоляции сооружения, повышает теплотехнические характеристики
здания. При возведении зданий в сейсмических районах решается проблема
их надежности и сейсмостойкости.
Монолитное домостроение в скользящей опалубке позволяет одним
комплектом опалубки, путем его переналадки, осуществлять строительство
зданий различного планировочного решения и разной этажности.
Опалубка эффективна, если ее использование предусмотрено для возве-
дения нескольких рядом расположенных зданий. При возведении одиночных
зданий опалубка окажется экономически эффективной при высоте здания не
менее 25 м.
Опалубка состоит из двух одинаковой высоты внутренних и наружных щитов (рис. 24.2) неизменяемой конструкции. Неизменяемость щитов обеспечивается опалубочными балками, располагаемыми в два яруса по высоте щитов по всему их контуру с наружной и внутренней сторон. Балки, в свою очередь, передают усилия на металлические домкратные рамы, располагаемые над опалубкой по всему ее периметру и передающие вес всей опалубки на домкратные стержни 0 22...28 мм и длиной до 6 мили трубы, расстояние между которыми, а значит и между домкратными рамами, определяется расчетами в зависимости от действующих на стержни нагрузок и не превышает 2 м при круглых стержнях и 1,2... 1,4 м - при прямоугольных. Несущая способность стержней должна быть больше всех действующих на них усилий и нагрузок. Домкратные стержни внизу крепят с помощью электросварки к арматурному выпуску из фундамента здания. Стержни наращивают по высоте, стык выполняют на резьбе; в нижнем стержне имеется выточка с внутренней резьбой, в верхнем стержне — хвостовик с наружной резьбой. Целесообразно, чтобы стыки соседних арматурных стержней были на разном уровне.
На домкратных рамах сверху закреплены гидравлические или электрические домкраты (рис 24.2,в), с их помощью одновременно поднимают все элементы опалубки по домкратным стержням.
Рис.24.2. Скользящая опалубка:
а - план для круглого сооружения; б - скользящая опалубка (устройство); в - гидрав-
лический домкрат (Q=3-5 м); I - рабочий настил; 2 - насосная станция; 3 - прогон;
4 - настил; 5 - шахтный подъемник; 6 - домкратнам рама; 7 - домкратные стерж-
ни; 8 - бетонируемая конструкция; 9 - гидравлические домкраты; 10 - наружный
щит опалубки; II - внутренний щит опалубки; 12 - наружное ограждение; 13 – ме-
таллическая трубка; 14 - опалубочные балки; 15 - подвесные подмости; 16 -верхнее
зажимное устройство; 17 - клиновидный зубчатый вкладыш; 18 - цилиндр; 19 - пор-
шень. 20 - нижнее зажимнoe устройство
На домкратные рамы и верхний ряд балок опирается с внутренней сто-
роны рабочий настил, где находятся рабочие, необходимое для работ обору-
дование, материалы и наружный настил с ограждением. Также с наружной и
внутренней сторон опалубки к домкратным рамам и рабочему настилу под-
вешены на цепных подвесках подмости, с которых выполняют работы по
исправлению дефектов бетонирования, изъятию закладных деталей.
Насосно-распределительная станция может располагаться на земле, но
лучше, если она находится на рабочем настиле в зоне работ. По настилу
прокладывают систему гидроразводок, соединяющих каждый домкрат с
насосной станцией. Грузоподъемность домкратов 6... 10 т, масса домкратов
15...21 кг, количество одновременно работающих домкратов на объекте мо-
жет достигать 160...200 шт.
Большинство домкратных рам конструктивно решено с двумя стойками.
Но в местах примыкания и пересечения стен применяют рамы соответствен-
но с тремя и четырьмя стойками.
Опалубку редко изготавливают из одного материала - древесины или
металла, - обычно она бывает деревометаллической. Настилы и балки при
таком решении выполняют из древесины, остальные конструкции - из ме-
талла. Обшивку (внутреннюю поверхность щитов опалубки) чаще делают из
листовой стали или влагостойкой фанеры, если опалубка предназначена для
возведения 10 и более однотипных сооружений; при меньшем объеме работ
применяют обшивку из деревянной клепки.
По конструкции щитов опалубку разделяют на крупно- и мелкощитовую. Последняя более универсальна, но трудоемкость ее монтажа и демонтажа значительно выше. При использовании мелких щитов их укрупняют с помощью элементов укрупнительных соединений. В крупноразмерных щитах балки входят и конструкцию щита. Щиты выполняют плоскими и криволинейными, что позволяет разнообразить архитектурную форму фасадов зданий.
Щиты опалубки обычно имеют высоту 1,1...1,2 м; их делают с 0,5%-ной
конусностью (уширением книзу), поэтому расстояние между щитами в верх-
ней части меньше на 10... 12 мм расстояния в нижней части опалубки. Для
облегчения скольжения перед бетонированием внутренние стенки опалубки
смазывают соляровым маслом.
Минимальная толщина стенок бетонируемой конструкции определяется
расчетом и равна 12 см. Необходимо обеспечивать такой порядок и скорость
производства работ, чтобы за счет трения с опалубкой не происходил отрыв
бетона при подъеме опалубки. При толщине стенки 12 см обеспечивается
условие, что масса свежеуложешюго бетона, расположенного выше образо-
вавшегося зазора между опалубкой и ранее уложенным бетоном, будет
больше сил трения между бетоном и стенками опалубки. Для колонн, учиты-
вая малую площадь сечения при относительно большом периметре опалубки,
минимальная толщина стенок должна быть не менее 25 см.
Для подъема опалубки используют домкраты: ручные, гидравлические и
электрические. Самые неудобные в работе ручные винтовые домкраты. Спе-
цифика их работы в том, что на холостом ходу усилия от домкратпой рамы и
приходящейся на нее массы прилегающей опалубки передастся на рядом
расположенные домкраты, так как на новый ярус их поднимают поперемен-
но, поэтому и темп работ низкий.
Домкратные стержни при ручных винтовых домкратах остаются в теле
конструкции и являются дополнительным, нерасчитываемым армированием,
на которое идет до 20% общего количества арматуры. При электрических и
гидравлических домкратах для предотвращения сцепления домкратного
стержня с бетоном снизу домкрата присоединяют специальную трубку дли-
ной до 1,2 м, образующую в бетоне канал, в котором свободно без сцепления
с бетоном размещается домкратный стержень, который после завершения
бетонирования вынимается.
Подъем скользящей опалубки осуществляют с помощью синхронно ра-
ботающих гидродомкратов, приводимых в действие одновременно насосно-
распределительной станцией с одного пульта управления. Гидродомкраты
поднимаются вверх по домкратным стержням. Гидравлический домкрат
состоит из рабочего цилиндра, верхнего и нижнего зажимных устройств.
Зажимное устройство включает в себя обойму, расточенную на конус и
шесть клиновидных зубчатых вкладышей, обжимающих гладкий домкрат-
ный стержень. В верхнюю часть цилиндра нагнетается рабочая жидкость.
при этом поршень, связанный через шток с верхним зажимным устройством,
остается на месте, так как вкладыш верхнего зажимного устройства заклини-
вает домкратный стержень. В это время цилиндр под действием давления
рабочей жидкости поднимается вверх и тянет за собой нижнее зажимное
устройство, которое автоматически отключается от домкратного стержня и
через опорную плиту поднимает домкратную раму и соединенную с ней
опалубку. При снятии давления цилиндр домкрата под действием нагрузки
от опалубки стремится опуститься, в результате нижний зажим заклинивает
домкратный стержень, поэтому домкрат остается неподвижным вместе
с домкратной рамой и опалубкой. В момент заклинивания нижнего зажима
поршень под действием возвратной пружины поднимается вверх, верхнее
зажимное устройство расклинивается и скользит вверх вдоль домкратного
стержня. При повторном нагнетании жидкости цикл повторяется, а за один
цикл система поднимается вверх на 20...30 мм.
При применении скользящей опалубки при непрерывной работе в три
смены может быть достигнуто возведение сооружения на высоту 3...4 м
в сутки. При таком темпе бетонирования стен в жилищном строительстве
реально сооружать до одного этажа в сутки. Такой скорости не обеспечива-
ют другие методы производства работ.
Подъем арматуры и бетонной смеси на рабочий настил осуществляют
шахтным подъемником, смонтированным внутри возводимого сооружения
с помощью башенного крана и других приспособлений для вертикального
перемещения грузов. Подъем'и спуск рабочих осуществляют специальным
подъемником, смонтированным рядом с шахтным или вне сооружения, а при
относительно небольшой высоте возводимого сооружения - по лестнице.
Подъем опалубки начинают сразу после укладки в нее бетонной смеси.
Опалубочные щиты в процессе подъема не отрываются от бетона, а скользят
по его поверхности. Скорость подъема опалубки составляет I...4 см/мин. При
такой скорости оказывается вполне достаточно времени для выполнения всего цикла бетонирования - установки арматуры, закладных частей и элементов, наращивания домкратных стержней, укладки и уплотнения бетонной смеси.
Возведение зданий в скользящей опалубке требует строгого выполнения
технологических требований: качество бетонной смеси (подвижность, вяз-
кость, удобоукладываемость), непрерывность бетонирования, строгая верти-
кальность движения опалубки, доставка бетонной смеси по графику бетони-
рования, непрерывность работ по установке арматуры.
Часть этих требований может быть смягчена. Бетонирование можно про-
изводить не круглосуточно, а с перерывами, используя специальные добавки
в бетонных смесях. Замедлители твердения бетона позволяют продлить срок
схватывания до 18 ч. Перспективным является безвибрационный метод бе-
тонирования, когда в опалубку укладывается сверхпластичная литая бетон-
ная смесь с осадкой конуса 14... 16 см со специальными добавками, в частно-
сти,суперпластификаторов. Смесь самоуплотняется без вибрирования при
высоком качестве распалубленных поверхностей и высокой прочности бето-
на. В районах с холодным климатом,наоборот, можно применять добавки -
ускорители твердения бетона, использовать тепловую обработку бетона
с помошью инфракрасного излучения или электропрогрева.
Возведение жилых зданий в скользящей опалубке - комплексный про-
цесс, который включает в себя установку и выверку опалубки, армирование
конструкций, наращивание домкратных стержней, установку закладных де-
талей, проемообразователей для оконных и дверных блоков, уход за бетоном
и т.д. Эти процессы должны быть увязаны во времени. Армирование стен
должно идти параллельно с бетонированием, но не отставать, проемообразо-
ватели должны устанавливаться до монтажа и вязки арматурных каркасов.
Каждый строительный процесс выполняет специализированное звено
рабочих, возведение объекта в скользящей опалубке - комплексная бригада.
Так как ведущими процессами являются укладка и уплотнение бетонной
смеси, то принятой скорости бетонирования должны быть подчинены все
остальные процессы. Для поточного производства работ здание разбивают
на захватки, на каждой из которых в конкретный момент выполняется опре-
деленный строительный процесс. По завершению процесса звено рабочих
переходит на соседнюю захватку, предоставляя свой участок другому звену.
При непрерывном процессе работ особое внимание уделяется средствам
механизации, обеспечению их стабильной работы. Выход из строя одного
из них приведет к нарушению ритма потока.
Здания в скользящей опалубке возводят с использованием башенных
кранов. При зданиях высотой до 16 этажей применимы краны на рельсовом
ходу, при большей этажности - приставные. Кран должен обязательно об-
служивать всю зону работ, включая склады, площадки приема бетона, пода-
чу бетонной смеси в бадьях и арматуры в зону производства работ, обслужи-
вать подъездные пути. При подаче бетонной смеси бетононасосами должна
быть предусмотрена на земле специальная площадка для приема смеси
с одновременным пребыванием на ней не менее двух авгобетоносмесителеи.
Бетонная смесь подвижностью 6...8 см считается оптимальной. Применение литой смеси сокращает до минимума трудоемкость разравнивания, уплотнения и отделки горизонтальных поверхностей, в том числе и перекрытий. Даже при отсутствии пластифицирующих добавок бетонная смесь может иметь подвижность 4...6 см и подаваться в конструкции с помощью пневмоустановок.
На начальном этапе бетонирования по периметру сооружения укладыва-
ют ярус высотой 70...80 см слоями 20...30 см с обязательным виброуплотпе-
нием. После набора бетоном начальной требуемой прочности опалубку на-
чинают поднимать со скоростью 20...30 см/ч с одновременной укладкой
бетонной смеси слоями. С учетом транспортирования с завода, перегрузок,
укладки слоями, бетонную смесь приготовляют с использованием замедли-
телей схватывания не менее 3 ч. Для укладки смеси в опалубку могут быть
применены бункеры, мото- и ручные тележки, оптимальным можно считать
бетононасосы с распределительными стрелами. Желательно бетонную смесь
укладывать сразу по всему периметру сооружения, каждый последующий
слой - до схватывания ранее уложенного.
В традиционной форме скользящей опалубки с расположением опорных
стержней внутри опалубки имеется много недостатков - сложность, а иногда
и нереальность установки арматуры в виде сеток, пакетов, каркасов, невоз-
можность устройства больших проемов в стенах.
Применение опалубки требует большого количества вспомогательных
работ по устройству проемов, высокая трудоемкость при устройстве пере-
крытий, все это ограничивает применение опалубки в жилищном строитель-
стве. Дополнительные недостатки опалубки - сложность контроля верти-
кальности сооружения и использование бетонов повышенных марок.
Сдерживающими факторами развития и широкого распространения
скользящей опалубки являются:
■ резкое удорожание работ и зимних условиях;
■ потребность в рабочих только высокой квалификации;
■ резкое снижение эффективности при нарушении технологического процесса;
■ большие затраты на ликвидацию дефектов бетонирования.
Одним из конструктивных решений может быть автоматизация работы гидродомкратов, в частности использование режима «шаг на месте», позволяющий исключить прилипание опалубки к бетону при остановке подъема системы. «Шаг на месте» служит и другой, более важной цели - строго горизонтальное выравнивание опалубки. При подъеме опалубки может произойти определенный перекос опалубки. При заданном уровне остановки подъема домкратов тот, который достиг этого уровня, начинает топтаться, поджидая выравнивания остальных.
Другим решением, повышающим индустриальность и технологичность работ в скользящей опалубке, является переход от скользящего непрерывного движения щитов к цикличному их подъему. Для этой цели используют отрывные щиты с системой шагающих электромеханических подъемников. В основу технологии положен принцип остановки опалубочной системы после бетонирования яруса на высоту 1/4 высоты этажа или на 70...80 см. Бетонирование при этом ведется традиционно. После достижения бетоном заданной начальной прочности производят отрыв щитов от бетона и перестановку (перемещение) их на новую отметку яруса. При этом подъем всей системы осуществляется электромеханическими подъемниками, опирающимися на телескопические стержни с опорными башмаками. Механизм подъема настраивают на обеспечение хода, равного высоте бетонируемого слоя или 70..80 см.
Рассмотренная технология достаточно эффективна. Повышается качест-
во поверхностей, исключаются дефекты бетонирования, связанные с переры-
вами в подаче бетонной смеси. Технологические перерывы способствуют
лучшей организации выполнения всех сопутствующих работ. Применение
отрывных щитов позволяет увеличить долговечность их эксплуатации, ис-
пользовать в качестве палубы водостойкую фанеру, что значительно повы-
шает качество бетонируемой поверхности и снижает массу щитов.
Существуют системы скользящей опалубки, где домкратные стержни вынесены за пределы бетонируемой конструкции. Они расположены снаружи с двух сторон от опалубки и раскреплены в пространственных каркасах. Такое решение позволяет облепшть извлечение домкратных стержней из конструкции, упрощает установку арматурных каркасов, устройство оконных, дверных и других проемов, укладку в опалубку любых закладных деталей, но одновременно возникает проблема обеспечения устойчивости домкратных стержней.
Междуэтажные перекрытия при возведении стен в скользящей опалубке
могут быть устроены несколькими способами:
а) из сборных железобетонных плит размером на комнату после возведе-
ния стен;
б) монолитные, бетонируемые «снизу вверх» также после возведения стен;
в) поэтажным способом, когда совмещают бетонирование стен и перекрытий;
г) бетонированием «сверху вниз»;
д) бетонированием в процессе возведения стен с отставанием на два-три этажа.
Вариант «а». Рассмотрен подробно при описании возведения крупнопанельных зданий.
Вариант «б». При устройстве монолитного перекрытия «снизу
вверх» используют крупнощитовую инвентарную опалубку, щиты
которой укладывают на инвентарные прогоны и стойки. Армирование в виде сеток фиксируют с помощью сварки к армокаркасам стен через штрабы, оставляемые в стенах при бетонировании. Бетонирование ведется поэтажно, к работам на новом ярусе приступают после полного завершения работ на предыдущем перекрытии. Демонтаж опорных стоек и ригелей производят после приобретения бетоном распалубочной прочности с учетом нагрузок, действующих от вышележащих перекрытий (рис. 24.3).
Рис.24.3. Бетонирование междуэтажных
перекрытий методом "снизу вверх":
1 — монолитные стены; 2 — кран; 3 — гнезда;
4 — бадья для подачи бетонной смеси; 5 — ар-
мо-каркас; 6 — опалубка перекрытия; 7 — фер-
мочный прогон; 8 — телескопическая стойка;
9 — монолитное перекрытие
Вариант «в». При поэтажном способе бетонирование перекрытий со-
вмещают с возведением стен. Для удобства ведения работ внутренние щиты
опалубки делают короче наружных на толщину перекрытия. После заверше-
ния бетонирования стен на высоту этажа скользящую опачубку устанавли-
вают строго на уровне перекрытия ниже уровня рабочего настила. Далее по
прогонам устанавливают опалубку междуэтажного перекрытия, опираю-
щуюся на прогоны, которые сами крепятся с помощью анкеров к стенам.
Армокаркасы и бетонную смесь подают краном через монтажные отверстия
в рабочем настиле скользящей опалубки. После завершения бетонирования
перекрытия приступают к бетонированию следующего этажа. При данной,
чрезвычайно трудоемкой и неудобной технологии, обязательна остановка
опалубки при бетонировании перекрытий, что усложняет технологию веде-
ния работ (рис. 24.4).
Вариант «г». Способ бетонирования перекрытий «сверху вниз» нашел
распространение в США, Швеции и других странах. Способ используют при
возведении стен на полную высоту. Не демонтируя скользящую опалубку, на
ее рабочем настиле устанавливают специальные лебедки с гибкими тягами, на которых подвешивается инвентарная опалубка перекрытий, состоящая из инвентарных телескопических прогонов и щитов. После закрепления
опалубки и армирования производят бетонирование с применением бетононасосов. После приобретения бетоном распалубочной прочности опалубку демонтируют и перемещают вниз на отметку следующего перекрытия (рис. 24.5).
Достоинства скользящей опалубки:
■ комплект опалубки можно использовать для зданий разной
планировки;
■ высокая пространственная жесткость и устойчивость к сейс- мическим нагрузкам;
■ трудозатраты ниже, чем у кирпичных и блочных зданий;
Рис 24.4. Бетонирование междуэтажных пере-
крытий цикличным методом:
1 — монолитные стены; 2 — домкратная рама;
3 — наружные удлиненные щиты; 4 — бадья для
подачи бетонной смеси; 5 — рабочий пол; 6 —
внутренние опалубочные щиты; 7 — гидродом-
крат;8 — съемные щиты рабочего стола; 9 —
анкера для крепления прогона; 10 — фермочный
прогон; 11 — монолитное перекрытие; 12 — опа-
лубка монолитного перекрытия
Рис.24.5. Бетонирование междуэтажных перекрытий методом "сверху вниз":
1 - гнезда; 2 — стена; 3 — пневматическое отрывное устройство; 4 — моно-
литное перекрытие; 5 — домкратная рама; 6 — домкратный стержень; 7 —
гидродомкрат; 8 — тормозные устройства; 9 — опалубочный щит; 10 — рабо-
чий стол; 11 — гибкие тяги; 12 — армокаркас; 13 — бетоновод; 14 - опалубка
перекрытия; 15 - несущая ферма опалубки перекрытия; 16 — стойка;
17 —гильза
■ высокая скорость бетонирования до 4 м/сут;
■ резко сокращаются затраты на базу стройиндустрии.
24.3. Блок-формы
Эта пространственная конструкция нашла широкое применение в прак-
тике монолитного строительства, так как позволяет изготавливать различные
конструктивные элементы зданий. Получили распространение универсаль-
ные, разъемные и переналаживаемые блок-формы, собираемые в основном
из стальных щитов на разъемных, шарнирных креплениях или на сварке.
Наиболее часто блок-формы применяют для ступенчатых фундаментов.
Для возведения фундаментов небольших размеров (объемом 1,5...2,0 м3) ис-
пользуют неразъемную опалубку (рис. 24.6,а). В ней палуба ступеней располагается с небольшой конусностью, что значительно снижает силы трения опалубки и бетона при распалубливании. Использование различных вставок и
Рис. 24.6. Блок-формы и блочные опалубки:
а – неразъёмные блок-формы фундамента; б –
разъёмная блок-форма фундамента; в – крупноблочная опалубка со стяжными муфтами; г – то же, с гибкими щитами; 1 – блок подколонника; 2 – кронштейн для упора домкратов; 3 – монтажная петля; 4 – блок ступени фундамента; 5 – домкрат; 6 – отрывное устройство; 7 – замок; 8 – блок-форма сторны фундамента; 9 – бетонируемая конструкция; 10 – элемент каркаса опалубки;
11 – щит опалубки; 12 – стяжная муфта; 13 – гибкий щит опалубки; 14 – ценральная поворотная стойка; 15 – тяги к щитам
доборных элементов позволяет нснопьювать одну форму для изготовления
10...20 типоразмеров фундаментов. Каждый элемент блок-формы имеет конусность и предназначен .для бетонирования одной из частей фундамента или ею ступени. Для отрыва форм от бетона испольчуют монтажные механизмы - краны при достаточно большом sanacc их грузоподъемности, но наиболее часто для этой цели применяют домкраты, которые устанавливаются и опираются череч подкладки на блок-форму нижерасположенного яруса; верхняя часть поршня домкрата упирается и специальные кронштейны с четырех сторон формы. Благодаря возникающим усилиям блок-формы отрываются oт бетона. Для самого нижнего яруса блок-формы прокладки устанавливают на землю или готовое бетонное основание.
Для экономии времени и трудозатрат на строительной площадке исполь-
зуют предварительную сборку блочной опалубки вне площади возводимого
объекта и в ряде случаев вне строительной площадки. Доставленные к месту
установки опалубочные блоки можно сразу же устанавливать в проектное
положение. Монтируют и демонтируют такие блоки с помощью крана. Ино-
гда в блочную опалубку заранее устанавливают и закрепляют арматурный
каркас и затем устанавливают в проектное положение. Такую конструкцию,
состоящую (и арматурного каркаса и опалубки, называют арматурно-
опалубочным блоком
Применяют универсальные блок-формы ЦНИИОМТП. Они состоят из блока-подколонника и обьемных щитов ступенчатой части фундамента высотой 0,3 и 0,6 м и длиной стороны щита от 1,2 до 2.1 м с шагом 30 см. Положение щитов при установке опалубки обеспечивается специальными фиксаторами. Готовую блок-форму снабжают снециальными механическими домкратами, гарантирующими распалубку отдельных щитов без нарушения поверхности и структуры бетона. Конструкция блок-формы достаточно жесткая, что обусловлено наличием специальных ребер и надёжной фиксацией отдельных щитов.
Для изготовления более массивных конструкций фундаментов используют переналаживаемые или разъёмные блок-формы (рис. 24.6,б). Разъёмные формы выполняют из четырех жёстких поверхностей., соединённых в углах замками, которые позволяют поверхностям перемещаться относительно друг друга на шарнире без отсоединения. Замки устанавливают на противоположных щитах блока по два с каждой стороны. Замки раскрывают с помощью рычага.
Применяют опалубочные формы для бетонирования ступенчатых фун-
даментов, когда металлическая опалубка образует одну из сторон всего фун-
дамента. Четыре независимых крупных щита опалубки для типовых фунда-
ментов в углах примыкания соединяются жёсткими пластинами с закрепле-
нием клиньями.
Для отрыва опалубки от бетона и раздвижки створок используют отрыв-
ные приспособления, приваренные на всех плоскостях опалубки. Для отрыва
применяют съемные винтовые домкраты. Число отрывных устройств прини-
мают из расчета один домкрат на 0.6 м2 опалубочной поверхности и не менее
трех штук на опалубочный щит ступенчатой части фундамента. Форма отры-
вается от забетонированного фундамента после ослабления креплений в
узлах за счет последовательного вращения винтовых домкратов на всех по-
верхностях, начиная с верха формы.
Блочная опалубка применима при возведении колонн жилых и общественных зданий. Конструкция опалубки представляет собой наружную жесткую раму, на которой посредством кривошипа смонтированы щиты опалубки на полную высоту колонны. Щиты имеют каркасную конструкцию, палуба выполнена из листовою металла. При отыве опалубки от забетонированной конструкции происходит раскрытие щитов, вслед за ними начинает подниматься рама. И наоборот, при опускании опалубки щиты под собственной массой сближаются и устанавливаются в рабочее положение благодаря шарнирно-рычажпому механизму. Вертикальность формы достигается четырьмя винтовыми домкратами, расположенными па основании рамы. Данной опалубкой можно бетонировать колонны сечением от 40x40 до 60x60 см и высотой до 4 м.
Блок-формы до полного износа оборачиваются 200...300 раз. Их приме-
нение в большинстве случаев оказывается экономичнее разборно-переставной опалубки благодаря значительному снижению затрат труда.
24.4. Блочная опалубка
Конструктивное решение блочной опалубки позволяет возводить обще-
ственные и жилые здания как полностью в монолитном, так и сборно-моно-
литном варианте. Предпочтение вариантам отдается по результатам технико-
экономического сравнения с учетом развития индустрии сборного железобе-
тона, наличия транспортных путей и климатических условий региона строи-
тельства. Часто применяют комбинированное сочетание монолитного и сбор-
ного железобетона:
■ монолитные наружные и внутренние стены и сборные перекрытия;
■ монолитные внутренние стены и сборные наружные стены и перекрытия;
■ монолитные внутренние, сборные перекрытия и сборно-монолитные наружные стены.
Расширяется номенклатура объемно-блочных элементов заводского из-
готовления - санузлы, элементы лоджии, лифтовые шахты, кухни, мусоро-
проводы, лестничные марши и т.д.
Для поточного производства работ по возведению жилых зданий его
обязательно разбивают на захватки с приблизительно одинаковыми объема-
ми работ по отдельным процессам - монтажу опалубки, установке арматуры,
бетонированию, монтажу сборных элементов.
Крупноблочную опалубку с металлической палубой часто применяют
для бетонирования замкнутых ячеек стен при небольших пролетах. Такая
опалубка представляет собой опалубку ячейки из четырех стен, объединен-
ных в единый блок, целиком устанавливаемый и впоследствии извлекаемый
после бетонирования краном. Перед демонтажом с помощью механических
или гидравлических домкратов откидываются вставки и сближаются щиты
опалубки. При устройстве внутренних стен и перегородок с применением
блочной опалубки может быть дополнительно задействована и крупнощито-
вая опалубка. Сначала устанавливают блоки блочной опалубки, которые
соединяются между собой тягами. Затем, при необходимости, устанавлива-
ются панели и отдельные щиты крупно- и мелкощитовой опалубки.
Наиболее целесообразно использовать крупноблочную опалубку для бе-
тонирования лифтовых шахт и стен лестничных клеток. Конструктивно
крупноблочная опалубка решается в двух вариантах. В первом варианте
смежные щиты соединены в узлах тягами с винтовой муфтой (рис. 24.6,о).
Сдвигая и раздвигая тяги в муфтах, можно как устанавливать объемный блок
в проектное положение, так и отрывать его от бетона. Второй вариант отли-
чается тем, что опалубку изготавливают с четырьмя гибкими щитами, кото-
рые при распалубливании изгибаются, после чего их отрывают от бетона и
стягивают к центру забетонированной ячейки.
Отрыв может осуществляться гидравлическими или механическими
домкратами; с помощью центральной поворотной стойки, на которой шар-
нирно закреплены тяги, соединенные также шарнирно с гибкими щитами.
При распалубке вращением центральной стойки угловые щиты изгибаются и
притягиваются к центру. Устанавливают опалубку в рабочее положение об-
ратным вращением стойки (рис. 24.6,г)
При монтаже опалубки лифтовой шахты первоначально блок опалубки
ставят на опорное днище и опорные кронштейны в гнездах забетонирован-
ной стены нижнего яруса. При установке в рабочее положение «сжатая» в
процессе перемещения блочная опалубка «разжимается», занимая место по
периметру стен нижнего яруса. Затем с наружной стороны монтируют пане-
ли и щиты крупнощитовой опалубки с соединением между собой тягами.
Соединение армокаркасов лучше организовать методом вязки пли дру-
гим безогневым (имеется в виду сварка) способом. Искры и капли расплав-
ленного металла прожигают смазку опалубочных щитов, что приводит к
ухудшению качества забетонированных поверхностей и более ранней отбра-
ковке щитов палубы.
Бетонирование на захватке при использовании крупноблочной опалубки
производят после завершения всех предшествующих процессов, смесь укла-
дывают непрерывно слоями до 50 см без перерывов и на всю высоту опа-
лубки; количество рабочих участков должно быть не менее четырех. Каждый
последующий слой укладывают до начала схватывания предыдущего и тща-
тельно уплотняют глубинными вибраторами. До начала бетонирования
должны быть обязательно установлены или уложены вкладыши, каналообра-
зователп для последующей протяжки электро- и слаботочной проводки.
Опалубку демонтируют при достижении распалубочной прочности. Для
керамзптобетонных стен распалубочная прочность может быть достигнута
через 24 ч.
Демонтированные элементы опалубки опускают на площадку складиро-
вания для ремонта, очистки и смазки. Последовательность демонтажа опа-
лубки следующая. Сначала демонтируют наружные и внутренние панели
опалубки, торцевые и угловые щиты, только после этого блоки опалубки.
Для демонтажа используют специальные устройства для отрыва щитов: кли-
нья, струбцины, механические и гидравлические домкраты.
Оптимальной организации и технологии работ можно добиться, если
здание разбивают на 3...4 захватки, комплект опалубки рассчитай на одну
или даже две захватки, работы ведут поточным способом.
Этапы работ (потоки) можно расположить в следующем порядке:
■ установка опалубки перекрытия на захватке;
■ бетонирование данного перекрытия;
■ монтаж блочной опалубки и бетонирование стен,
■ демонтаж опалубки стен после набора распалубочной прочности;
■ демонтаж опалубки перекрытий;
■ установка опалубки перекрытия на новом ярусе.
Целесообразно, чтобы щиты наружных стен включали в себя нижние и
верхние опорные пояса. После бетонирования при распалубке демонтируют
щит наружной стены вместе с нижним поясом, а замоноличенный верхний
пояс служит маяком (цоколем) для установки на него щита опалубки верхне-
го этажа. Такое решение позволяет существенно повысить точность возведе-
ния конструктивных элементов и дополнительно закрепить наружные пло-
щадки и панели опалубки.
24.5. Крупноблочная опалубка для шахт
Опалубочные щиты и внутренние угловые элементы из стандартных
элементов опалубки стен вместе с распалубочными элементами образуют
быстро монтируемый внутренний опалубочный блок фирмы «НОК»
(рис. 24.7). Опалубку шахт первоначально целесообразно устанавливать
Рис.24.7 Опалубка для шахт и ядер жесткости фирмы «НОЕ»:
а и б — внутренняя опалубка в рабочем и сжатом состоянии при подъеме; в — распалу-
бочные вставки; 1 — щиты стандартной щитовой опалубки стен; 2 — распалубочное
пружинное устройство; 3 — то же, при подъеме в сжатом состоянии; 4 — распалубоч-
ная вставка
на подъемном столе (рис. 24.8) и соединить с распалубочными элемен-
тами. Высота бетонирования зависит только от скорости укладки и уп-
лотнения бетонной смеси, для многоэтажного жилищного строительства
ярус бетонирования принимается равным высоте этажа. В процессе рас-
палубливания и подъема крупноблочной опалубки распалубочные эле-
менты автоматически складываются для беспрепятственного перемеще-
ния блока на новую позицию.
Опалубка НОЕ имеет конструктивное решение из стандартных щитов с
четырьмя стяжными распалубочными элементами, что позволяет перестав-
лять внутреннюю опалубку шахты целиком за один прием при поднятии
краном всего блока. При этом распалубочные элементы благодаря своему
конструктивному решению автоматически сжимаются на 2,5 см, обеспечивая
подъем всей конструкции на новый ярус.
Если возведение ядра жесткости сооружения опережает возведение всех
остальных конструкций, целесообразно применить скользящие подмости
системы НОЕ (рис. 24.9). Подвешенные на два анкера подмости несут значи-
Рис.24.8. Подъемная платформа опалубки шахт фирмы «НОЕ»:
а и б — план и платформа на нулевой отметке; в — опалубка и забетонированный пер-
вый ярус стены; г — подъем опалубки па платформе; I — распалубочная вставка; 2 —
несущая балка; 3 — рабочий пастил; 4 — откидная опора; 5 — распалубочное пружинное
устройство; 6 — опалубка шахты; 7 — проем для откидных опор
Рис.24.9. Скользящие подмости фирмы «НОЕ» :
а - общий вид; б — конструктивное решение подмостей; в — анкеры и элементы временного
крепления; 1 - опорная консоль; 2 — защитное ограждение: 3 —распорка с рабочим механиз-
мом распалубливания; 4 — щиты опалубки стен; 5 — стяжной стержень с резьбой
тельную нагрузку, главное обеспечить точную установку подвесных анкеров.
перестановка подмостей по вертикали допустима только при наборе бетоном
достаточной прочности и несущей способности.
ГЛАВА 25
ВОЗВЕДЕНИЕ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ В СПЕЦИАЛЬНЫХ
ОПАЛУБКАХ
25.1. Пневматическая опалубка
Для возведения сооружений и отдельных элементов криволинейной по-
верхности экономически целесообразно использовать пневматическую опа-
лубку. Ее успешно применяют для возведения коллекторов, покрытий ку-
польных сооружений диаметром до 36 м и сводчатых тонкостенных конст-
рукций при пролете 12... 18 м. С помощью пневмоопалубки можно возводить
склады, производственные здания, ангары для разнообразной техники, хра-
нилища зерна и удобрений, системы коллекторов и трубопроводов, спортив-
ные сооружения.
Этот вид опалубки выполняют в виде гибкой оболочки из высокопрочной прорезиненной ткани толщиной 0,3...0,5 мм или прочной полимерной пленки, пленки из резинолатексных материалов, наполненной сжатым воздухом или пневматически поддерживающих элементов с формообразующей оболочкой. В рабочем положении опалубка поддерживается за счет избыточного давления воздуха. Опалубку раскраивают по специальным выкройкам, сшивают, швы проклеивают тем же материалом. Опалубку закрепляют по контуру основания, затем в нее нагнетают воздух под давлением 0,05 МПа.
Перед бетонированием ее поверхность покрывают эмульсионной смаз-
кой. Армирование выполняют из дисперсного армированного стекловолокна
или из обычного сетчатого армирования. Бетон наносят пабрызгом или по-
слойно. Когда бетон приобретает проектную прочность, опалубку отделяют
от бетона. Для ускоренного твердения бетона возможна подача в опалубку
пара или подогретого воздуха.
Пневматическая опалубка не требует больших затрат па транспортиро-
вание, монтаж и эксплуатацию. С помощью такой опалубки можно возво-
дить конструкции в самых.труднодоступных местах.
Важными преимуществами пневмоопалубок является их малая масса,
высокая оборачиваемость и низкая трудоемкость монтажа и демонтажа.
При работе с пневмоопалубкой необходимо в ней постоянно поддерживать рабочее давление порядка 1,2 кПа. Воздухоподающая установка должна работать в автоматическом режиме, давление внутри опалубки постоянно должно контролироваться манометрами. Для прохода рабочих под оболочку опалубки устраивают входной шлюз с двумя плотно закрывающимися дверями.
Нанесение бетонной смеси производят установкой «пневмобетон», начи-
ная снизу от фундамента вверх к замку по зонам и на полную конструктив-
ную высоту. Рабочие располагаются на автогидроподъемнике, толщина слоя
набрызга контролируется путем предварительной установки на опалубке
специальных маяков, показывающих проектную толщину конструкции.
При укладке бетонной смеси в несколько слоев с применением торкре-
тирования для обеспечения надежного сцепления, поверхность ранее уло-
женного бетона должна быть тщательно увлажнена. Кроме этого разница по
срокам нанесения бетона на смежных участках опалубки не должна превы-
шать 2...4 ч, так как при больших сроках деформации опалубки при укладке
смеси могут передаться и вызвать нарушение структуры твердеющего бетона
на соседнем участке.
Для предотвращения высушивания твердеющего бетона от воздействия
ветра и солнечной радиации его поверхность сразу после укладки слоя про-
ектной толщины покрывают методом напыления защитной пленкой, препят-
ствующей активному испарению влаги.
При достижении бетоном проектной прочности осуществляют распалуб-
лнвание. Первоначально снимают внутреннее давление в системе и опалубке,
затем демонтируют крепежные устройства. Опалубка легко отделяется от
вертикальных и горизонтальных поверхностей уже набравшего прочность
бетона; после очистки сворачивается и подготавливается для повторного
использования.
25.2. Несъемная опалубка
Рациональным направлением в строительстве является разумное сочета-
ние монолитного железобетона и сборных конструкций. Часто эффективным
оказывается комбинированное применение сборных и монолитных ограж-
дающих конструкций стен, перекрытий и других конструктивных элементов.
Несъемная опалубка после укладки монолитного бетона и завершения
последующих процессов остается в теле забетонированной конструкции и
работает в пей как одно целое. Опалубка не только образует форму сооруже-
ния, его архитектурное оформление, но п защищает поверхность от атмо-
сферных воздействий, повышает прочностные характеристики конструкции,
улучшает режим твердения бетона. Выпуски арматуры в виде змейки и сама
внутренняя поверхность панели неровная, шероховатая, способствуют луч-
шему контакту с укладываемым монолитным бетоном. Применение несъем-
ной опалубки способствует резкому повышению производительности труда.
В качестве материала несъемной опалубки можно применять стальной
профилированный настил, различный листовой материал, керамические и
стеклянные блоки и даже металлические сетки. Опалубку можно выполнять
также из плоских, ребристых и корытообразных профильных плит, изготов-
ляемых из железобетона, бетона, армоцемента, стеклоцемента, фиброцемеп-
та. Такие плиты применяют для бетонирования монолитных конструкций и
сооружений простой конфигурации и с большими опалубливаемыми поверх-
ностями; их устанавливают в проектное положение с помощью кранов,
внешние плоскости этих элементов должны совпадать с поверхностью воз-
водимой монолитной конструкции. Крепление таких плит производят путем
сварки их выпусков и армокаркаса монолитной конструкции. Возможны
также варианты крепления с помощью инвентарных крепежных и поддержи-
вающих устройств (прогонов, подкосов, схваток), которые после бетониро-
вания и набора бетоном начальной достаточной прочности снимают и при-
меняют повторно.
В зависимости от функционального назначения опалубку используют как формообразующую конструкцию, опалубку-облицовку и опалубку-изоляцию, часто совмещая все или часть этих функций. В любом случае эти элементы являются наружной поверхностью возводимой конструкции, поэтому могут
иметь как различную фактуру, так и отделку различными плитками и другими материалами, наносимыми в заводских условиях. Учитывая заводское или полигонное изготовление опалубки, ее размеры, форма, конфигурация могут быть различны в зависимости от требований проекта (рис. 25.1).
Сами же плиты несъемной опалубки после бетонирования монолитных
конструкций остаются их составной частью. Основным преимуществом не-
съемной опалубки является сокращение трудозатрат приблизительно в два
раза за счет исключения цикла демонтажа опалубки, снижение объема моно-
литного бетона за счет включения опалубки как составной части конструк-
ции, сокращение трудозатрат на отделку фасадных поверхностей и практиче-
ски полное исключение отделочных работ.
Рис.25.1. Несъемная опалубка:
а — общий вид массива с опалубкой-облицовкой; б — железобетонная плита плоская;
в — то же, ребристая; г — плоская армоцементная плита; д — армопакет; 1 — плита;
2 — бетон массива; 3 — армокаркас; 4 — шероховатая поверхность; 5 — ребро плиты;
6 — отверстия; 7 — анкерующая плита; 8 — тканая сетка; 9 — сварная сетка; 10 —
прижимные прутки
Если наладить изготовление элементов несъемной опалубки на приобъ-
ектном полигоне, то значительно сократятся трудозатраты на транспортиро-
вание, будут исключены повреждения хрупких элементов, вызванные дина-
мическими нагрузками при транспортировании.
При возведении монолитных жилых зданий применяют специальные
двухслойные плиты, которые одновременно выполняют функции опалубки и
декоративно-теплоизоляционного слоя для фасадных стен зданий. Несъем-
ная опалубка стен может быть также решена в виде скорлуп из монолитного
керамзитобетона, скорлуп с наклеиваемым утеплителем из пенополистирола
и внутренним монолитным слоем из тяжелого бетона. Применяют и реше-
ние, когда несъемную опалубку устанавливают с наружной и внутренней
стороны конструкции, пространство между ними заполняют теплоизоляци-
онно-конструктивным материалом - пенобетоном, поризованным бетоном,
пено-фосфогипсом и др.
Наибольшее распространение получила железобетонная опалубка-
облицовка. Ее с успехом применяют при возведении гидротехнических,
энергетических объектов, фундаментов под оборудование, массивных ко-
лонн и стен в промышленном строительстве, при возведении сборно-
монолитных жилых и гражданских зданий.
Интерес представляют опалубки-облицовки для сборно-монолитного
домостроения, которые выполняются в виде плит толщиной 8... 10 см из ке-
рамзитобетона и тяжелого бетона. Возможны варианты применения двусто-
ронней опалубки-облицовки с заполнением полости легким бетоном - ке-
рамзитобетоном и пенобетоном.
В зависимости от технологического назначения железобетонную опалубку изготавливают из специальных цементов и заполнителей, что позволяет использовать ее в качестве теплоизоляции, защиты будущей конструкции от агрессивных сред, в том числе и грунтовых вод.
Использование несъемной опалубки перекрытий из ребристых тонко-
стенных железобетонных элементов с укладкой слоя утепляющего материа-
ла (пенобетона), армированием и бетонированием до проектной толщины
приводит к значительному сокращению трудозатрат, улучшает звукоизоля-
ционные характеристики перекрытия.
За несъемной опалубкой может быть большое будущее в монолитном
домостроении. Необходимо решить ряд принципиальных вопросов - монтаж
опалубки, ее выверка, временное и окончательное закрепление, не разрабо-
таны средства механизации, обеспечение принудительного и безвыверочного
монтажа ее элементов.
25.3. Греющие опалубки
Щиты такой опалубки снабжены нагревательными элементами, вмонти-
рованными с тыльной стороны палубы и закрытыми слоем утеплителя. На-
гревательными элементами могут быть снабжены щиты любой опалубки
(мелкошито вой, крупнощитовой, объем но-переставной, кату чей, скользящей и т.д) Применяют iреющие опалубки при бетонировании в зимних условиях, а также для ускорения твердения бетона в летних условиях с целью ускорения работ и сокращения производственного цикла. Передача тепла в таких опалубках происходит путем теплопроводности, т.е. контактным способом от нагретой поверхности опалубки к примыкающему бетону.
Греющая опалубка имеет палубу из металлического листа или водо-
стойкой фанеры, с тыльной стороны которой расположены электрические
нагревательные элементы. В современных опалубках в качестве нагревате-
лей используют греющие провода н кабели, сетчатые и углеродные ленточ-
ные нагреватели, токопроводящие покрытия и др. Наиболее эффективны
кабели из константановой проволоки в термостойкой изоляции, изоляция в
свою очередь защищена от механических повреждений металлическим чул
ком (рис. 25.2).
Нашли применение плоские графитоплас тиковые нагреватели, которые
представляют собой графитовую ткань, окантованную по контуру электро-
дами, подключенными к коммутационным проводам. этот нагреватель по-
мещен в стеклонластиковую или полипропиленовую изоляцию, общая тол-
щина щита не превышает 2 мм. Щиты могут выпускаться при различных
размерах в плане, имеют низкую стоимость. Щиты можно устанавливать с
наружной или внутренней стороны палубы, но оптимальным считается их
расположение между щитами палубы, на расстоянии 5...6 мм от внутренней
поверхности, что повышает срок эксплуатации до 50...60 тыс.ч. Температура
па рабочей поверхности в пределах 8О...12О°С, для получения 70% марочной
прочности достаточно эксплуатации установки в течение 24...36 ч (в зависи-
мости от температуры наружного воздуха) при рваном режиме прогрева
Сетчатые нагреватели из металла изолируют с двух сторон прокладкой
гонких асбестовых листов, лист с тыльной стороны дополнительно покры-
вают теплоизоляцией.
В греющую опалубку может быть переоборудована любая инвентарная
опалубка с палубой из стали пли фанеры. Опалубку применяют при возведе-
нии тонкостенных и среднемассивных конструкций, а также при замоноли-
чивании узлов сборных железобетонных элементов.
Термоактивное покрытие (ТРАП) - легкое, гибкое устройство с угле-
родными ленточными нагревателями или греющими проводами, обеспечи-
вающими нагрев поверхности соприкосновения до 50 'С. Основой покрытия
является стеклохолст, к которому и крепят нагреватели. Для теплоизоляции
применяют листовое стекловолокно с экранированным слоем из фольги. В
качестве гидроизоляции используют прорезиненную ткань.
Гибкое покрытие можно изготовлять различного размера. Для крепления
отдельных покрытий между собой предусмотрены специальные зажимы.
Рис.25.2. Технические средства для кондуктивного нагрева бетона:
а - термоактивная опалубки с греющим кабелем; б — тоже, с сетчатыми нагревате-
лями; в — термоактивное гибкое покрытие с греющими проводами; 1 — греющий кабель;
2 — асбестовый лист; 3 — минеральная вата; 4 — защитный стальной лист; 5 — клем-
ма; 6 — палуба из фанеры; 7 — разводящие шины; 8 — сетчатые нагреватели; 9 — за-
щитный чехол; 10 — алюминиевая фольга; 11 — отверстия Оля крепления покрытия;
12 — утеплитель; 13 — листовая резина; 14 — греющий провод; 15 — коммутационные
выводы
Покрытие можно располагать на вертикальных, горизонтальных и наклонных поверхностях конструкций. По окончании работы с покрытием на одном месте его снимают, очищают и для удобства транспортирования сворачивают в рулон. Наиболее эффективно применять ТРАП при интенсификации твердения плит перекрытий и покрытий, устройстве подготовки под полы.
РАЗДЕЛ ПЯТЫЙ
ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ЗДАНИЙ
В СПЕЦИФИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
ГЛАВА 26
ВОЗВЕДЕНИЕ ЗДАНИЙ В УСЛОВИЯХ ПЛОТНОЙ ГОРОДСКОЙ
ЗАСТРОЙКИ
26.1. Общие положения
При возведении зданий и сооружений в условиях плотной городской за-
стройки возникает целый ряд технологических факторов, соблюдение кото-
рых обеспечивает качество и долговечность не только возводимых непо-
средственно объектов, но и окружающих их сооружений:
■ необходимость обеспечения поддержания эксплуатационных свойств объектов, расположенных в непосредственной близости от пятна застройки;
■ невозможность расположения на строительной площадке полного комплекса бытовых п инженерных сооружений, машин и механизмов;
■ разработка специальных конструктивных и технологических мероприятий, направленных на оптимизацию процессов возведения объекта;
■ разработка технических и технологических мероприятий, направленных на защиту экологической среды объекта и существующей застройки.
Особенность перечисленных выше факторов заключается в том, что для
многих из них на сегодняшний день отсутствует нормативная база, ком-
плексно рассматривающая их в привязке к процессам возведения зданий.
Например, усиление конструкций реконструируемого или не пригодного к
эксплуатации здания является обычным делом, а также действия на абсо-
лютно нормальном здании, но расположенном в непосредственной близости
от вновь возводимого здания не нормируются никакими документами. Воз-
никающие в первые же месяцы строительства проблемы, связанные с обра-
зованием трещин на стенах, полах и потолках в существующих зданиях, мо-
гут повлечь за собой не только финансовые потери, но и привести к закры-
тию строительства. Такие же последствия могут возникнуть и от невозмож-
ности обеспечения инженерных и санитарных требований по обустройству
строительной площадки. Для выработки решений, позволяющих осуществ-
лять не только качественное возведение здания, но и обеспечивающих ус-
тойчивое равновесие, как близлежащей застройки, так и городской среды в
целом, более подробно рассмотрим проблемы, возникающие при возведении
здании п условиях плотной городской застройки.
26.2. Специфические особенности стройгенплана
Ограниченность площадей, выделенных под пятно застройки, создает
сложность в полноценном развертывании строительной площадки, невоз-
можности расположения на строительной площадке полного комплекса бы-
товых и инженерных сооружений, машин и механизмов. Вместе с тем суще-
ствует целый комплекс обязательных мероприятий, без которых строитель-
ство будет незамедлительно приостановлено контролирующими органами. К
ним относятся противопожарные мероприятия по технике безопасности.
Обязательными являются требования наличия эвакуационных проездов ( вы-
ездов) на строительной площадке, подготовленных к использованию пожар-
ных гидрантов, средств экстренного тушения пожара; ограничительных за-
боров или парапетов вокруг котлована, зон проведения работ, строительной
площадки, навесов над пешеходными зонами, расположенными вдоль строи-
тельной площадки.
В случаях ограниченной площади пятна застройки вне пределов строи-
тельной площадки могут располагаться:
■ административно-бытовые помещения;
■ столовые и санитарные помещения;
■ арматурные, столярные и слесарные цеха и мастерские;
■ открытые и закрытые складские помещения;
■ краны, бетононасосы и другие строительные машины.
Административно-бытовые, складские помещения, производствен-
ные цеха и мастерские (рис.26.1). Расположение в пределах строительной
площадки тех или иных помещений бывает затруднено в связи с отсутствием
требуемых по нормативам площадей, а попытки найти технические решения
размещения временных сооружений, такие, как увеличение их этажности,
усложнение конфигурации, соответствующей конфигурации пятна застрой-
ки, приводят к значительным техническим сложностям и удорожанию про-
екта. В отдельных случаях площадка имеет настолько ограниченные габари-
ты, что никакие технические решения не позволяют разместить вспомога-
тельные помещения в ее границах. Вместе с тем существуют организационнотехнологические решения, позволяющие разместить эти помещения вне пятна застройки без значительного ущерба для процесса возведения здания. В этом случае рассматривается экономическая и организационно-технологическая целесообразность размещения тех или иных помещений на территории строительной площадки и вне ее. Административно-бытовые помещения, выноси-
мые за пределы строительной площадки, могут располагаться в существующих зданиях или во вновь возводимых бытовых городках. До
начала строительства проводят изыскания вблизи расположенных территорий и объектов на предмет поиска зданий, в которых возможно на
период строительства разместить бытовые помещения или участка земли, на котором можно возвести бытовой городок. Требования к объектам поиска следующие:
■ расположение в максимальной близости к строительной площадке;
■ наличие на объекте возможности присоединения к сетям городской инфраструктуры - теплоснабжение, электроснабжение, водопровод и канализация;
■ минимальная стоимость аренды помещений или участка земли.
Выбрав помещение или участок земли, там размещают административ-
но-бытовой городок, по возможности приближенный по своим габаритам к
требованиям санитарных норм. Если городок размещается в непосредствен-
ной близости от строительной площадки, то персонал самостоятельно доби-
рается до своих рабочих мест и обратно. В некоторых случаях, при невоз-
можности размещения городка в непосредственной близости от площадки,
персонал доставляется на объект и с объекта на автобусах.
Вынос с площадки столовых и санитарных помещений связан не толь-
ко с отсутствием необходимых площадей, но и возникающими на первых
этапах строительства трудностями с присоединением к городским сетям.
Тем не менее наличие туалетов необходимо с первого дня строительства,
поэтому с самого начала развертывания строительной площадки там долж-
ны быть установлены биологические туалетные кабины для персонала.
Помещения столовых, душевых и туалетных комнат необходимо преду-
смотреть на разворачиваемых вблизи объекта арендуемых территориях и
зданиях.
Поставка изделий и оборудования в заданные сроки. Отсутствие ар-
матурных, столярных и слесарных цехов и мастерских затрудняет изготовле-
ние изделий и элементов строительных конструкций, таких, как подготов-
ленная по размеру арматура, арматурные каркасы, элементы несущих метал-
Рис.26.1. Размещение бытового городка вне
пределов строительной площадки:
1 - строительная тощидка; 2 - открытые и закрытые складские помещения. 3- административно-
бытовые помещения
лических конструкций, столярные и слесарные элементы. Для решения этой
проблемы все перечисленные выше элементы привозят на строительную
площадку в подготовленном для использования виде. Их изготавливают на
собственных производственных площадях, расположенных за пределами
строительной площадки, или на специализированных предприятиях по спе-
циальным заказам доставляют на площадку в соответствии с графиками по-
ставки, в точно оговоренные дни и часы. На строительной площадке их раз-
гружыет и подают к месту производства работ, т.е. монтаж осуществляют
непосредственно «с колес». Невыполнение сроков поставки любого изделия
может привести к срыву графика возведения всего сооружения. Поэтому при
работе с колес возрастает роль диспетчерских служб строительных монтаж-
пых оркипнацип, осуществляющих контроль за разработкой графиков по-
ставок и их последующим выполнением.
Невозможное п. размещения на территории строительной площадки от-
крытых и шкрьггых складских помещении приводит к необходимости,
во-первых, осуществлял) большой объем монтажных работ «с колес», а.
во-вторых, особенно для дорогостоящего импортного оборудования, созда-
вать промежуточные складские помещения. В такие помещения, располо-
женные на территории собственных производственных баз или арендуемые в
непосредственной близости от строительной площадки, доставляют, как пра-
вило, напрямую от поставщика сантехническое, -электротехническое и лиф-
товое оборудование, иногда оконные блоки, двери, различные отделочные
материалы. По мере их востребования на строительной площадке их достав-
ляют со склада и монтируют непосредственно «с колес». В некоторых случа-
ях поставщик берет на себя обязательства поставлять затребованное обору-
дование непосредственно на строительную площадку в пределах оговорен-
ного срока так же, как это делают поставщики изделий и конструкций. Неко-
торые проблемы при поставке импортного оборудования связаны с тем. что
доставку из-за границы и осуществление таможенных процедур достаточно
трудно нормировать по времени и практически невозможно точно указать
день и час, когда оборудование будет доставлено на площадку. В этом слу-
чае оборудование заказывается заранее, за 2...3 недели до требуемого срока и
до монтажа хранится на складе поставщика. При наличии большого количе-
ства таких поставщиков отпадает необходимость в промежуточных склад-
ских помещениях, однако при этом все участники строительного процесса
находятся в очень жестких временных границах, устанавливаемых графика-
ми производства работ и поставки оборудования.
Расположение кранов и крупногабаритных строительных машин.
Большой проблемой в условиях плотной городской застройки является размещение непосредственно на площадке крупногабаритных ороительных машин и кранов. Краны и бетононасосы должны находиться на строительной площад-
ке или в непосредственной близости от нее. Это связано с техническими воз-
можностями оборудования — максимальным вылетом стрелы крана или по-
даюшего органа бетононасоса. Однако в большинстве случаев вокруг строи-
тельной площадки находятся существующие здания и сооружения и размещение рядом с ними крупных башенных кранов, монтаж их подкрановых путей становится невозможным. В этом случае используют дакомонтируемые башенные краны без подкрановых путей, для которых требуется подкрановая плошадь до 9 м:, большегрузные самоходные краны или самоподъемные краны, устанавливаемые непосредственно в пятно застройки. Фундаментную плиту монтируют с помощью передвижного крана, затем на нее устанавливают башенный кран. Но мере возведения конструкций, расположенных над фундаментной плитой, крап может подниматься и устанавливаться на смонтированные перекрьпия. Иногда кран остается на фундаментной плите до конца возведения здания, поэтому в перекрытиях вокруг крана остаются не забетонированные участки с выпусками арматуры. Размеры этих участков определяются,
исходя из габаритов наиболее крупной по горизонтали части крана. После
окончания работ кран демонтируют, извлекая по секциям, lie забетонирован-
ные зоны перекрытий, достигающие размера К)...20 м2 каждое, бетонируют,
начиная с нижнего. Бетон укладывают при помощи самоходных большегруз-
ных крапов.
26.3. Поддержание эксплуатационных свойств
существующей застройки
Существующие здания, расположенные в непосредственной близости оч
пятна застройки, могут быть подвержены ряду воздействий, возникающих в
процессе возведения здания:
■ разрытие в непосредственной близости от здания котлована под новое строительство:
■ динамические воздействия от расположенных в непосредственной близости строительных машин и механизмов.
Первая группа дефектов возникает от изменения статических характери-
стик оснований. Удаление грунта вблизи фундаментов зданий, оснований
дорог и других существующих сооружений приводит к изменению силового
поля вокруг них, поэтому создание конструктивного баланса позволяет ком-
пенсировать воздействия удаленного грунта. Вторая группа дефектов возни-
кает си динамических воздействий работающих строительных машин и ме-
ханизмов. Их снижение до допустимых уровней достигается реализацией
специальных инженерных мероприятий.
Укрепление оснований и фундаментов. До начала земляных работ не-
обходимо осуществить укрепление оснований и фундаментов существующих
сооружений и городской инфраструктуры, расположенной в непосредствен-
ной близости от строительной площадки. В качестве расчетной модели рас-
сматриваются основания и фундаменты, на которые отсутствует воздействие
вынимаемого грунта. Укрепление конструкций оснований и фундамента
должно обеспечить статическое равновесие здания на период отрытого кот-
лована до возведения несущих конструкций подземной части нового здания.
Мероприятия по укреплению оснований и фундаментов подразделяют в
зависимости от воздействия на несущий каркас и прилегающие основания на
постоянные и временные. К постоянным относятся те решения, при реализа-
ции которых усиление конструкции становится неотъемлемой частью возво-
димого сооружения.
До начала земляных работ по всему периметру котлована устраивают
шпунтовое ограждение (рис.26.2). Цель шпунтового ограждения - воспре-
пятствие сползанию и обрушению грунтовых массивов, находящихся за пре-
делами строительной площадки. В качестве несущих элементов шпунтового
ограждения используют металлические трубы или сортаментные прокатные
балки - швеллеры или двутавры. Расчетом устанавливается расстояние меж-
ду металлическими элементами и их характеристики: для труб - длина, диа-
метр, толщина стенки; для балок - длина и номер из сортамента.
Рис.26.2. План шпунтового ограждени котлована:
1 —металлическая труба; 2 — деревянное ограждение; 3 —металлическая балка;
4 — металлические распорки; 5— метелические раскосы
В рассматриваемых особых условиях элементы шпунтового ограждения устанавливают, как правило, забуриванием, поэтому предпочтительнее использовать металлические трубы. В случае, когда по расчету металлические элементы допустимо устанавливать не вплотную, в целях предотвращения провалов грунта между ними в горизонтальном направлении закладывают деревянные доски.
В зонах, где к границе строительной площадки непосредственно примы-
кают существующие сооружения, необходимо произвести мероприятия по
укреплению их подземных конструкций. На расстоянии 1...3 м от оси усили-
ваемого фундамента устанавливают буровую установку, с помощью которой
осуществляют устройство буроинъекционных спай. Их использование связа-
но с требованиями увеличения несущей способности существующих фунда-
ментов, их дополнительной связи с окружающим основанием. Для этого
пробуривают скважины, проходящие через тело существующего фундамен-
та, и в них под давлением нагнетают бетон. Количество свай, месторасполо-
жение, их характеристики - длина, диаметр, класс бетона - определяются
расчетом.
По окончании возведения подземной части здания шпунтовое огражде-
ние, как правило, извлекают из грунта и могут использовать многократно,
поэтому его можно отнести к временным мероприятиям по укреплению ос-
нований. В отличие от шпунта буроинъекционные сваи остаются в теле уси-
ленных фундаментов и после окончания нового строительства. К постоян-
ным мероприятиям можно отнести и возведение подземной части здания с
помощью выполнения ранее рассмотренной подробно «стены в грунте». Од-
нако, как отмечалось, «стена в грунте» является достаточно сложным и до-
рогостоящим инженерным сооружением, и ее возведение является экономи-
чески целесообразным лишь в случаях крупномасштабного или уникального
строительства.
К временным мероприятиям относят решения, направленные на обеспе-
чение требуемой несущей способности фундаментов в процессе выполнения
земляных работ и до возведения подземной части нового здания. Среди наи-
более часто применяемых решений можно выделить следующие:
■ создание металлических или естественных контрфорсов;
■ усиление фундаментов и стен подвала металлическими продольными
конструкциями (обоймами);
■ замораживание грунта в зоне воздействия котлована на фундаменты существующего здания.
Металлические контрфорсы выполняют в виде прокатных или сварных
балок, упирающихся одной стороной в фундаментные балки или стены под-
вала существующего здания, а другой в специально подготовленные конст-
рукции подземной части возводимого здания (рис.26.3). Для этого в процессе
Рис.26.3. Устройство металлических контрфорсов:
1 - шпунтовое ограждение; 2— металлическая бал-
ка; 3 — металлические контрфорсы; 4 - монолитная
железобетонная плита; 5 — грунт
выполнения земляных работ вдоль существующей стены здания грунт разрабатывают так, чтобы оставшийся массив грунта обеспечивал естест-
венный контрфорс, с запасом 15...20%. Далее расчетом устанавливают необходимое количество и характеристику контрфорсных балок. Опреде-
ляют зоны их установки. В этих зонах отрывают траншеи шириной 0,5...1,5 м в виде ниспадающей от существующего здания бермы. Опирание в фундаментные балки или стены подвала осуществляют с помощью установленных в них закладных элементов, которые приваривают или крепят на болтах к контрфорсным балкам. Иногда в качестве опорной используют балку, прикрепляемую к балкам шпунтового ограждения, устанавливаемого вплотную вдоль стены существующего здания. На вновь возводимых конструкциях эти балки крепят к закладным деталям, предварительно установленным в несущие конструкции элементов подземной части. Чаще всего такими элементами являются фундаменты или фундаментные плиты, реже - несущие стены, перекрытия или колонны. После установки контрфорсных балок фунт полностью вывозят, и они воспринимают все усилия, возникающие от существующих конструкций. Затем на месте вывезенного массива фунта возводят конструкции подземной части
здания: фундаменты или фундаментную плиту, колонны, плиты перекрытий,
внутренние и наружные несущие стены. Конструкции возводят в следующей
последовательности: фундаментная плита, наружные стены до уровня опи-
рания металлических контрфорсных балок, внутренние стены и колонны.
Перекрытия монтируют так, чтобы впоследствии не создавали помех при удалении контрфорсных балок. Каркас подземной части рассчитывают таким образом, чтобы он мог воспринимать нагрузку не только от вышерасположенных элементов собственного здания, но и воздействия расположенных в непосредственной близости сооружений. Поэтому после возведения подземной части здания необходимость в контрфорсных балках отпадает, их демонтируют и вывозят со строительной площадки.
Укрепление фундаментов и стен подвалов существующих зданий металлическими конструкциями (обоймами) является довольно редко используемым методом и применяется, как правило, в комплексе с каким-либо из перечисленных выше методов. Ограничение его использования связано с тем, что, во-первых, мероприятия по усилению существующих конструкций при
одностороннем доступе к ним со стороны подвала достаточно редко приво-
дят к достижению требуемой несущей способности, а, во-вторых, доступ к
этим конструкциям со стороны существующих зданий бывает затруднен и
требует дополнительных значительных расходов. Если в процессе предвари-
тельных изысканий установлено, что реализация предполагаемого решения
будет иметь позитивное значение, то поступают следующим образом.
1. Выбирают проектное решение, позволяющее обеспечивать несущую
способность и эксплуатационную пригодность конструкций зданий при вы-
возе с их внешней стороны грунта. Наиболее часто применяемым решением
является устройство обойм из металлических конструкций. Вдоль стены на
расширяющихся болтах устанавливают прокатную металлическую балку из
стандартного сортамента, которая с помощью металлических конструкций
крепится к элементам фундамента или фундаментной плиты, создавая1 таким
образом обойму, обхватывающую фундаменты и стены подвала существую-
щего здания.
2. Элементы металлической обоймы изготавливают в цеховых условиях и доставляют в разобранном виде на строительную площадку. Укрупнение и соединение с существующими конструкциями фундамента и стен подвала осуществляют с помощью сварки и болтовых соединений.
3. После монтажа обоймы приступают к разработке и вывозке грунта с
внешней стороны усиливаемой конструкции. По окончании земляных работ
возводят каркас подземной части здания, который воспринимает на себя и
необходимые нагрузки от существующих сооружений.
4. Металлическую обойму разбирают, ее элементы вывозят из подваль-
ных помещений существующего здания на склад, которые могут быть при-
менены повторно в производственном процессе.
Чаще используют метод установки металлических обойм в наземной части существующих зданий. Его применение не требует специального допуска в помещения, так как обоймы устанавливаются наружной части здания.
Закрепление грунтов оснований в зонах, расположенных между котлова-
ном и существующими зданиями, в зависимости от физико-механических
свойств фунта и требуемой степени закрепления осуществляют с помощью
замораживания, цементизации, битумизации, химизации, термического,
электрического и других искусственных способов закрепления грунтов.
На практике эти методы используют редко. Их применяют лишь тогда, когда в непосредственной близости от котлована располагаются полосы грунта длиной 3...5 м, а лишь за ними существующие здания и сооружения. В этом случае определяют характеристики грунта, затем расчетом устанавливают требуемые характеристики грунта по несущей способности, обеспечивающие эксплуатационную пригодность объектов, расположенных вблизи строительной площадки. Используя один из перечисленных выше методов, осуществляют мероприятия, приводящие к увеличению несущей способности фунта до требуемой величины.
Земляные работы. После устройства шпунтового ограждения и набора
расчетной прочности буроинъекционных свай разрешается начинать земля-
ные работы.
Разработку котлована следует осуществлять частями, уступами, начиная в тех зонах, где отсутствует примыкание существующих зданий к строительной площадке. В качестве землеройных машин используют экскаваторы со средними и малыми ковшами емкостью до 1 м'. По мере вывоза грунта высвобождаются металлические трубы шпунтового ограждения. Для обеспечения противодействия давления грунта, расположенного вне площадки, трубы соединяются между собой металлическими балками, в которые упираются раскосы в уг-
лах, расположенные на примыкающих сторонах котлована, и распорки по длине котлована, выходящие из противоположных сторон. Закончив установку раскосов и частично распорок (не мешающих дальнейшим землеройным работам) на верхнем уровне котлована, приступают к разработке И вывозу грунта с расположенных ниже отметок, устанавливая через каждые 3...5 м в зависимости от расчета раскосы и распорки. По окончании вывоза грунта приступают к возведению несущих конструкций здания, демонтируя постепенно снизу вверх металлические конструкции крепежа котлована.
При осуществлении земляных работ вдоль фундаментов и стен подваль-
ных этажей существующих зданий необходимо оставлять берму, разработка
которой выполняется в последнюю очередь или даже после частичного воз-
ведения подземной части нового здания, если позволяют технические усло-
вия. Такая последовательность обусловливается перераспределением нагру-
зок основания и участием в пространственной работе не только уже сущест-
вующих конструкций, но и вновь возводимых. Грунтовая берма может рас-
сматриваться как естественный контрфорс, выполняемый посредством не-
полной разработки грунта в зонах существующих зданий (рис.26.4). Их геометрические характеристики определяются расчетом, исходя из необходимости обеспечения несущей способности и эксплуатационной пригодности примыкающих объектов. Естественные контрфорсы це-
лесообразно использовать в случаях, когда существующая застройка располагается вдоль одной, а в редких слу-
Рис.26.4. Естественный контрфорс и железобетонная
обойма:
1 - железобетонная фушкшентная плита; 2 — естест-
венный контрфорс: 3 - железобетонная наружная стена
подвала; 4 — естественный грунт вне котловина
чаях - двух сторон котлована. Последовательность возведения подземной
части здания следующая.
1. Разрабатывают и вывозят грунт из пятна застройки до отметки возво-
димых фундаментов или фундаментной плиты, за исключением зоны, распо-
лагающейся вдоль существующей застройки (эта зона может находиться
полностью вдоль котлована или в некоторой ограниченной его части).
2. Рассчитывают размеры естественного контрфорса в виде грунтовой
бермы. При этом обязательным требованием является снятие верхнего слоя
бермы так, чтобы разница между ее верхом и нулевой отметкой возводимого
здания составляла не менее 1 м.
3. Возводят конструкции подземной части: фундаменты, перекрытия, колонны внутренние и наружные несущие стены. Наружные несущие стены,
как правило, в таких случаях выполняемые из монолитного железобетона,
подводят вплотную к земляной берме. Укладку бетона заканчивают за 30...70
см от границы бермы по всей вертикали до нулевой отметки, далее остаются
только арматурные выпуски.
4. В верхних зонах стен, гам, где отсутствует грунт бермы, возводят участок наружной железобетонной стены, связанный с помощью арматурных выпусков с возведенным каркасом подземной части здания. Таким образом, по периметру всего котлована образуется монолитный железобетонный пояс, жестко связанный с пространственным каркасом возводимого здания.
5. Разрабатывают и вывозят грунт естественного контрфорса. Возводят
оставшиеся конструкции подземной части здания.
26.4. Защита экологической среды
Одной из главных проблем, с которой приходится сталкиваться в про-
цессе возведения зданий в условиях плотной городской застройки, является
обоюдное воздействие как реализуемых объектов на сложившуюся окру-
жающую среду, так и воздействие этой среды на возводимый объект.
Защита существующей застройки. Воздействие объекта на окружаю-
щие здания и инфраструктуру в основном заключаются в следующем:
■ шумовом эффекте, сопутствующем любому строительному процессу;
■ динамическом воздействии от работающих машин и механизмов;
■ выбросе в атмосферу большого количества пылевых частиц мелких и
средних фракций;
■ выработке огромного количества строительного и бытового мусора;
■ увеличении сброса стоков в существующие и реконструируемые городские сети, а также на рельеф;
■ нарушении привычных транспортных схем вследствие ограничения, а иногда и полного запрета движения по улицам, на которых осуществляется
строительство.
Для снижения уровня шума на строительной площадке производителям
работ предписывают на стадии прохождения государственной экспертизы,
т.е. в процессе согласования основных технических и технологических ре-
шений, использовать шумопонижающие методики и оборудование. На-
пример, при проведении свайных и шпунтовых работ обязательным требо-
ванием является использование бурозавинчивающихся свай или погруже-
ние свай в пробуренные скважины. В качестве подъемных и бетонопо-
дающих машин рекомендуется оборудование с меньшими шумовыми ха-
рактеристиками при общих равных технических возможностях. Вызываю-
щие особый шумовой эффект пневматические отбойные молотки заменяют
на электромеханические. Вводится повременное ограничение на проведе-
ние всех видов работ на строительной площадке, с особым выделением
разрешаемого периода проведения наиболее шумных работ, таких, как
монтажные, сварочные, бетонные и др.
Примерно в гаком же ключе осуществляются действия по снижению ди-
намического воздействия от работающих машин и механизмов. Кроме вве-
дения ограничений на использование тех или иных средств механизации раз-
рабатывают мероприятия по устройству технических сооружений, направ-
ленные на снижение динамических нагрузок па грунты и основания. Для это-
го в зонах установки кранов, бетоноподающих и других машин, вызываю-
щих динамические воздействия, монтируются демпфирующие инженерные
сооружения, значительно снижающие распространение динамических коле-
баний на окружающие основания и грунты, а следовательно, и существую-
щую застройку.
Выброс в атмосферу пылевых частиц мелких и средних фракций - наи-
более сложно контролируемый параметр. Максимальное количество пылева-
тых частиц выбрасывается в атмосферу в основном при отделочных работах,
таких, как шпатлевка и покраска. Поэтому, обеспечив поставку на строи-
тельную площадку наибольшее количество предварительно окрашенных из-
делий и оборудования, можно свести до минимума осуществление этих про-
цессов в построечных условиях, а следовательно, уменьшить вредные вы-
бросы в атмосферу. Кроме этого в процессах, связанных с механическим
воздействием на возведенные железобетонные и каменные конструкции, та-
ких, как бурение, выдалбливание, корректировка размеров и т.п., рекоменду-
ется до начала и в процессе работы обильно смачивать водой обрабатывае-
мые поверхности. г-)то приводит к осаждению пылеватых частиц на горизон-
тальные поверхности с последующей уборкой их с площадки вместе со
строительным мусором.
С самого начала строительства объекта скапливается огромное количе-
ство строительного и бытового мусора, что может привести к загрязнению
расположенных поблизости территорий. Поэтому необходимо наладить чет-
кую систему сбора и вывоза строительного и бытового мусора с объекта.
Нa территории строительной площадки устанавливают стоящие отдельно контейнеры под строительный мусор, в том числе и под сдаваемые отходы, такие, как металлолом, бой стекла, бытовой мусор. По мере наполнения контейнеры вывозят на городские свалки или пункты приема, право пользования которыми регламентируется городскими санитарными и экологическими органами. Ведущие строительство подрядные организации покупают разрешения, как правило, в виде талонов, в которых указывается объем и вид завозимого мусора, на использование конкретного полигона городских отходов.
Увеличение сброса стоков воды, ливневой и фекальной канализации в
процессе строительства представляет серьезную экологическую проблему,
поскольку на момент начала работ существующих мощностей городских се-
тей оказывается недостаточно, в результате чего возникает несанкциониро-
ванный сброс сопутствующих стоков в окружающую среду. Чтобы это пре-
дотвратить, необходимо на стадии подготовительных работ обеспечить ор-
ганизованный сток со строительной площадки; реконструировать, согласно
выданным техническим условиям на периоды строительства и эксплуатации
построенного здания, существующие городские сети; привязать зоны мойки
колес к селям ливневой канализации; установить зоны на строительной пло-
щадке, в которых разрешается пользоваться водой, канализацией для быто-
вых и производственных нужд. В процессе проведения работ запретить лю-
бой сброс воды на строительной площадке за пределами установленных зон.
В условиях плотной городской застройки новое строительство ведется,
как правило, вдоль существующих транспортных магистралей, а иногда и
пересекая их, нарушая тем самым сложившуюся систему привычных транс-
портных схем. гЗто приводит не только к усложнению движения, но и обра-
зованию усеченных транспортных потоков, пробок, дополнительному вы-
хлопу вредных газов от транспортных средств, а следовательно, ухудшению
экологической ситуации в городе. Поэтому при согласовании стройгенпла-
на совместно с органами безопасности дорожного движения разрабатыва-
ются схемы рационального движения транспорта вокруг строительной пло-
щадки на период строительства. Вокруг пятна застройки устанавливают
стандартные дорожные знаки, предписывающие участникам дорожного дви-
жения проезды, объезды и зоны остановки, а в случае необходимости уст-
ройства дополнительных зон пешеходных переходов - дополнительные све-
тофоры. Перечисленные мероприятия позволяют осуществлять безопасное
движение пешеходов и обеспечивать бесперебойный проезд производствен-
ной техники, частного и городского транспорта.
26.5. Защита возводимого здания
Среди возможных факторов воздействия на экологическую среду буду-
щего объекта наибольшую проблему представляют:
■ шумовое - от расположенных вблизи застройки транспортных магистралей, стадионов, кафе и ресторанов, промышленных объектов;
■ динамическое - от транспортных средств, в основном метро, и промышленных предприятий;
■ выделения газов, возникающих в результате гниения техногенных отходов, которые могут находиться в грунте;
■ поверхностных и грунтовых вод.
Последние две позиции гюдробно изложены в соответствующих разделах учебника, поэтому рассмотрим подробнее оставшиеся факторы воздействия на экологическую среду возводимого здания.
Снижение шумового воздействия достигается за счет реализации ряда
технических и технологических решений. В числе наиболее часто применяе-
мых является установка вдоль транспортных магистралей звукопоглощаю-
щих экранов, выполняемых из железобетона, дерева, усиленного стекла или
пластмассы. Их изготавливают в виде секций. Высота звукопоглощающих
экранов может изменяться от 2 до 5 м, а протяженность, при соединении
секции в цепочку, равна длине всего участка, на котором необходимо огра-
дить городскую застройку от шумовых воздействий автомагистралей. Кроме
этого для снижения шума в ограждающих конструкциях возводимых зданий
применяют звуко-, теплоизоляционные материалы, обладающие повышен-
ными шумопоглощающими свойствами. В качестве звукоизоляционного ма-
териала используют полужесткие и жесткие минераловатные волокнистые
плиты, устанавливаемые в толщу ограждающих конструкций в процессе их
возведения или укрепляемые на наружную, а иногда внутреннюю поверх-
ность возводимой стены. Затем звукоизоляционные плиты отделывают в со-
ответствии с требуемым архитектурным обликом - оштукатуривают по спе-
циально закрепленной сетке, облицовывают натуральным или искусствен-
ным камнем, кирпичом. Одним из способов, позволяющих снижать шумовое
воздействие в возводимых зданиях, является использование окон и балкон-
ных дверей специальных конструкций. Для остекления применяют одно- и
двухкамерные стеклопакеты, у которых в промежутках между стеклами за-
качивается инертный газ. Для дополнительной звукоизоляции с наружной
стороны окна может быть установлена деревянная или алюминиевая рама с
одинарным остеклением. Остекление лоджий и балконов также способствует
уменьшению проникновения наружного шума в здание.
В крупных городах динамические воздействия от транспортных потоков
и промышленных предприятий являются серьезным фактором, приводящим
к нарушению нормальных жизненных и производственных условий во вновь
возводимых зданиях. И если динамические воздействия от работы промыш-
ленных предприятий находятся на контроле городских органов и должны ог-
раничиваться самими предприятиями (в случае невозможности таких огра-
ничений предприятия выводятся за пределы массовой городской застройки), то осуществление мероприятий, направленных на снижение динамических воздействий от транспортных потоков, и особенно от линий метро неглубокого заложения, является важным этапом строительного процесса
возведения здания. К традиционным методам снижения динамических воздействий относится установка виброгасителей в фундаментную плиту и другие конструктивные элементы подземной части здания. Вибро-
гасители, обладающие демпфирующими свойствами, воспринимают на себя передающиеся от основания колебания и препятствуют их дальнейшему распространению по конструктивным элементам здания. Новым,
все более широко применяемым методом, является использование виброизоляционных рулонных материалов. Эти материалы изготавливаются в заводских услоьиях и представляют собой соединенные вместе три функциональных сном (рис.26.5). Первый, наружный, слой - гидроизоляционный, к нему с помощью второго слоя, состоящего из большого количества пружинок, нлшпмх из гонких (до 1,5 мм) пластиковых нитей, крепится третий внутренний слой, состоящий из геотекстильной материи. Рулонный материал укладывают в вырытый котлован: по вертикальным стенам - на устраиваемую по шпунтовому ограждению обрешетку, по дну - на укладываемую по подготовленному основанию бетонную стяжку. Затем возводят несущий каркас под земном части, который оказывается внутри виброизолирующего слоя. этог слой и воспринимает как вертикальные, так и горизонтальные динамические коле-
бания, гасит их, препятствуя дальнейшее распространение по консгрукпш
ным элементам возведенного здания.
ГЛАВА 27
ВОЗВЕДЕНИЕ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ НА ТЕХНОГЕННО-
ЗАГРЯЗНЕННЫХ ТЕРРИТОРИЯХ
27.1. Общие положения
В последние годы, в связи с развитием рыночных экономических меха-
низмов, основанных на новых подходах к определению стоимости строи-
тельства, включая оценку стоимости земельных участков, резко возрос инте-
Рис.26.5. Виброизоляционный
рулонный материал:
I - геотекстиль; 2 – гидромзоляци-
оиный слой; 3 – пластмассовые пру-
жинки
pec к освоению техногенно-загрязненных территорий. Как правило, такие
территории уже обладают сложившейся инфраструктурой, что является не-
оспоримым преимуществом.
Строительство на техногенно-загрязненных грунтах является одним из видов природоохранного строительства, так как в процессе освоения загрязненных территорий одновременно решается много вопросов, связанных с повышением уровня экологической безопасности, защиты окружающей среды.
Основными причинами техногенного загрязнения территорий и грунто-
вой среды являются:
■ образование санкционированных и несанкционированных свалок бытовых отходов;
■ устройство отвалов отходов энергетической, металлургической, горноперерабатывающей, химической промышленности;
■ сброс загрязненных стоков и неконтролируемые утечки в результате
производственной деятельности предприятий в крупных промышленных
зонах;
■ различного рода техногенные аварии и катастрофы.
Результатом такого рода загрязнений является повышенное содержание
в грунте тяжелых металлов, нефтехимических соединений, радиоактивных
веществ. В практике строительства используется такое понятие, как «техно-
генный грунт», когда грунтовая среда насыщена или полностью состоит из
различного рода отходов, в том числе органического происхождения, мусо-
ра, крупных включений негрунтового характера.
Очень часто загрязнение территорий сопровождается образованием вы-
емок, карьеров, больших насыпей, отвалов и других изменений природного
ландшафта и рельефа поверхности Земли.
В зависимости от способов воздействия на грунтовую среду строитель-
ство на техногенно-загрязненных территориях может включать:
■ замену загрязненного грунта;
■ очистку и санацию загрязненного грунта;
■ консервацию загрязненного грунта;
■ предохранение грунта от загрязнения при создании полигонов для захоронения техногенных отходов;
■ рекультивацию территорий.
При выборе той или иной технологии строительства зданий и сооруже-
ний на техногенно-загрязненных территориях и грунтах необходимо обра-
щать внимание на следующие факторы:
1. Глубина залегания зараженных грунтов и уровень грунтовых вод. При
определенных условиях, при выборе определенной технологии, возникают
трудности не только финансовые, но и технические. Например, выемка за-
грязненного грунта может быть практически невозможна.
2. Состав свалочных грунтов. Грунт, залегающий на загрязеннных территориях, как правило, неоднороден (крупные включения, шлаки, строительный мусор) и обладает различной несущей способностью.
3. Степень опасности техногенно-загрязненных грунтов. Наряду с тяже-
лыми металлами и нелетучими веществами в грунте распространены легкие
летучие вещества, которые представляют при строительстве потенциальную
опасность, так как могут заражать воздушную среду.
4. Необходимость и возможность защиты грунтового основания от фильтрата, снятие гидравлического давления грунтовых вод и защита их от загрязнения.
5. Функциональное назначения здания или сооружения, которое предполагается построить на техногенно-загрязненной территории.
27.2. Технологии замены загрязненного грунта
В случае если принимается решение о вывозе загрязненного грунта с
площадки, его разработка, погрузка в транспортные средства и транспорти-
ровка к месту отвала ведется с использованием технологий переработки
грунта с соблюдением мер предохранения рабочих, занятых на этих работах.
Большое значение здесь имеет также правильная организация работ, чтобы не загрязнять прилегающие участки земли и транспортные магистрали при разработке грунта и его транспортировке. Для этого на строительной площадке формируются так называемые «чистые» и «грязные» зоны (рис. 27.1).
Особую сложность представляет производство такого рода работ на тер-
ритории, занятой постройками, расположенными в промышленной зоне, или
жилыми домами. В этом случае загрязненный грунт снимается слоями с уче-
том требования обеспечения устойчивости здания, так как происходит обна-
жение подземной части и ослабление фундамента, который в течение дли-
тельного времени взаимодействовал с грунтом.
Комплекс работ включает в себя следующие процессы:
■ разработку загрязненного грунта на глубину загрязнения или до отметки подошвы фундаментов;
■ погрузку грунта в транспортные средства с вывозом его на место захоронения или последующей переработки и очистки;
■ очистку конструкций подземной части здания от загрязненного грунта и устройство нового изоляционного покрытия фундамента и конструкций подземной части;
■ устройство защитного покрытия, включающего в себя укладку геосинтетического материала на вскрытую поверхность грунта, отсыпку слоя свежего грунта толщиной 35...40 см и его уплотнение грунтоуплотняющими машинами и оборудованием;
■ устройство дренажной системы с укладкой дренажных труб и отсыпкой слоя дренирующих материалов толщиной 20...25 см;
■ отсыпку свежего грунта до проектной отметки, включая устройство верхнего культурного слоя толщиной 25...30 см для последующей посадки растений.
27.3. Технологии очистки и санации загрязненного грунта
Замена загрязненного грунта - сложный технологический процесс, кото-
рый не нсегда может быть осуществлен в силу экономических, технических и
экологических ограничений. Кроме того, с позиций охраны окружающей
среды, проблема не получает комплексного решения, так как загрязненный
грунт переносится на другое место и его захоронение также связано с необ-
ходимостью выполнения определенного объема строительных и природо-
охранных мероприятий.
Строительство на загрязненной территории без замены грунта может
вестись с применением технологий очистки и санации загрязненного фунта.
Они основаны на реализации следующих методов:
■ вентиляция зафязненных массивов фунта и удаление летучих веществ с помощью устройства вакуумных скважин, в том числе с очисткой зафязненных грунтовых вод;
■ нейтрализация токсичных веществ, содержащихся в фунтовом массиве, с помощью химически активных веществ;
■ вентиляция отвалов зафязненного фунта с использованием микроорганизмов.
Рис. 27.1. Конструктивно-технологическая схема здания, строящегося на техногенно-
загрязнённых грунтах:
1 – надземная часть здания; 2 – подземная часть здания; 3 – песчаная отсыпка; 4 – дренаж газоудаления;
5 – техногенный грунт; 6 – буронабивные сваи
В результате производственной деятельности часто происходит загряз-
нение территории из-за неконтролируемого просачивания в грунтовый мас-
сив хлорсодержащих углеводородов, содержащихся в различного рода чис-
тящих, обезжиривающих, растворяющих средствах. Хлорсодержащие угле-
водороды имеют низкую точку кипения и легко улетучиваются. Это свойство
может быть использовано при санации загрязненной территории.
Для этого на загрязненном участке в массиве грунта бурят скважины с установкой обсадных труб, имеющих по своей длине отверстия для вывода газообразных фракций. Затем очищаемый участок покрывают полиэтиленовой пленкой, края которой закрепляют в грунте. Оголовки скважин с помощью гибких трубок соединяют с насосной станцией, которая обеспечивает откачку газа от скважин, расположенных на санируемом участке. При действии насоса в грунте под пленкой создается избыточное давление, хлорсодержащий углеводород переходит в газообразное состояние и устремляется из скважины к угольному фильтру, где происходит очистка газа и его выброс в атмосферу.
Рассмотрим схему реализации данного метода очистки грунтового мас-
сива. В данном случае загрязненный грунт представляет собой слой песка
мощностью от 2 до 3 м, под которым располагается незагрязненный несущий
слой в виде известкового мергеля. Скважины бурят до слоя несущего грунта.
При этом их число и расположение на санируемом участке зависят от уров-
ней загрязненности. Качество очистки во многом определяется степенью
обеспечения избыточного давления под пленкой. Весь процесс очистки дол-
жен сопровождаться контролем за удалением газа в грунтовом массиве, а
также состоянием окружающей воздушной среды.
Имеющийся практический опыт применения данного метода показывает, что очистка грунтового массива объемом 1500 м' от хлорсодержащих углеводородов производится в течение 3,5...4 месяцев.
Если загрязненный массив грунта находится в зоне грунтовых вод, то
следует производить также очистку грунтовой воды от хлорсодержащих уг-
леводородов. В этом случае на санируемом участке устраивают водозабор-
ные скважины, которые с помощью труб соединяют с установкой колонного
типа для очистки загрязненной воды. В установке вода подвергается двуста-
дийной вентиляции, в результате чего происходит удаление хлорсодержащих
углеводородов. Очищенная вода вновь подается в грунтовый массив. Прак-
тический опыт показывает, что степень очистки грунтовой воды достигает
99%, производительность одной очистной установки составляет 40 м7ч.
В промышленных зонах, особенно при наличии производств, где имеется газовое хозяйство, возможно загрязнение грунта токсичными цианидами, представляющими собой легкорастворимые и легко высвобождающиеся вещества, которые загрязняют не только грунт, но и отравляют окружающую воздушную среду, что особенно недопустимо при разработке грунта на строительной площадке, расположенной вблизи жилого массива.
Существует технология, которая позволяет с помощью химически активных средств связать содержащиеся в грунте цианиды и превратить их на длительный срок в нерастворимые и нетоксичные соединения. Обработан-
ный грунт может быть использован на строительной площадке или вывезен в
другое место складирования и использования. При этом обработанный таким
образом грунт не наносит ущерба грунтовым водам.
Рассмотрим технологическую схему производства работ с применением
такой технологии. Грунт разрабатывается экскаватором и загружается в
грунтосмесительпую установку, в качестве которой может быть использован
автобетоносмеситель. Химический реагент подается в установку небольши-
ми порциями, что приводит к образованию отдельных гранул.
Одной из причин загрязнения территории является попадание в грунт нефтесодержащих веществ (минеральные масла, гудрон, жидкое топливо и др.). Для санации грунта в этом случае может быть использована технология, основанная на вентиляции отвалов загрязненного грунта с использованием
микроорганизмов.
Загрязненный грунт вынимают из массива, транспортируют на специ-
альный участок, который может находиться в пределах строительного объ-
екта, и складируют в регенерационный отвал. Отвал формируется на специ-
ально оборудованной площадке. Привезенный грунт просеивается через со-
ответствующее сито или грохот для отделения крупных включений негрун-
тового характера, а затем в него вносится соответствующее количество пита-
тельных веществ, содержащих микроорганизмы, с обеспечением однородно-
го перемешивания. Количество и вид питательных веществ определяют спе-
циалисты при изучении состава загрязненного грунта. Складированный
грунт подвергается интенсивной вентиляции свежим воздухом, который не-
обходим для полезной деятельности микроорганизмов.
Для защиты процесса очистки грунта микроорганизмами регенерацион-
ный отвал укрывают легким покрытием. На эффективность очистки влияют
такие факторы, как правильность подбора питательных веществ, обеспече-
ние соответствующего режима вентиляции, влажность грунта, температура
окружающего воздуха, продолжительность процесса вентиляции. Практиче-
ский опыт применения данного метода показывает, что для обеспечения
очитки грунта на уровне 75..80% требуется около пяти месяцев.
27.4. Технологии консервации загрязненного грунта
При наличии благоприятных гидрогеологических условий (минимальный уклон, наличие подстилающих гидроизоляционных слоев грунта) техногенно-загрязненный грунт может быть оставлен на месте. В этом случае загрязняющие вещества не должны иметь прямого контакта с окружающей средой (грунтом, грунтовыми водами, воздухом).
Использование данного метода имеет особое значение при строительстве в условиях городской застройки, когда применение других технологий затруднено или практически невозможно.
Строительство объектов в рамках городского мегаполиса связано с ре-
шением целого ряда проблем архитектурного, социального, технического и
экологического характера. Сложность данной задачи многократно возрастает
в условиях, когда такой микрорайон только формируется и ведется освоение
значительных площадей городской территории, ранее занятых свалками бы-
товых и промышленных отходов.
Кроме чисто строительных проблем, возникающих в таком случае, необ-
ходимо решать вопросы обеспечения экологической безопасности объекта,
связанные с тем, что в массивах техногенных грунтов наблюдаются процес-
сы образования биогаза. Его микрокомпонентами являются метан, диоксид
углерода, водород, сероводород, а также десятки других соединений. Выде-
ление и распространение биогаза в окружающей среде, его накопление в
зданиях и сооружениях может приводить к целому ряду опасных явлений,
таких, как взрывоопасные ситуации; дефицит кислорода; токсикологически
неблагоприятные условия; неприятные запахи; почвенные условия, угне-
тающие растительность.
С учетом этих негативных воздействий в ходе строительства и эксплуа-
тации объекта обязательным является наличие системы наблюдения и управ-
ления биопроцессами, включающей газовый дренаж, вентиляцию грунтового
массива, внутренний контроль и регулирование состава атмосферы подзем-
ной части здания.
В связи с особенностями строительства объектов на техногенных грун-
тах наряду с разработкой рациональных архитектурно-планировочных реше-
ний требуют дополнительного экономического и экологического обоснова-
ния конструктивно-технологические и инженерные решения устройства под-
земной части зданий.
В состав технологического процесса строительства здания входят сле-
дующие комплексы работ:
■ разработка котлована глубиной 1,5...2,0 м в свалочном теле с вывозом грунта к месту его захоронения;
■ создание свайного основания для передачи нагрузки от здания на несущие слои грунта;
■ устройство песчаной подушки толщиной до 0,5 м для создания фундаментной плиты и расположения системы газоудаления;
■ устройство ростверка и фундаментной плиты на песчаной подушке;
■ возведение надземной части здания;
■ выполнение комплекса мер по мониторингу процессов, происходящих в толще техногенного грунта и обеспечению защиты окружающей среды.
27.5. Технологии предохранения территорий от загрязнения
при создании полигонов для захоронения отходов
Сооружения, которые предназначены для захоронения различного рода
отходов хозяйственной и производственной деятельности человека, являются
потенциальным источником загрязнения окружающей среды, экологические
последствия которого могут проявляться через несколько лет или даже не-
сколько десятков лет. Организация таких объектов предъявляет к ним повы-
шенные требования по безопасности, качеству проектирования, производст-
ву работ и эксплуатации, а позднее надежной консервации и закрытию или
рекультивации.
Одним из массовых видов отходов являются твердые бытовые отходы
(ТБО). Объем твердых бытовых отходов непрерывно возрастает как в абсо-
лютных величинах, так и в пересчете на душу населения в России. По раз-
личным источникам он составляет 56 млн. т в год.
Участки территории, где происходит их складирование и захоронение,
носят название полигонов, которые представляют собой сложные инженер-
ные сооружения.
Наряду с полигонами, предназначенными для запланированного вывоза
отходов, в городах и населенных пунктах существуют так называемые не-
санкционированные свалки, которые занимают большие площади. Под таки-
ми свалками понимают стихийно образовавшиеся или возникшие благодаря
непродуманной деятельности человека искусственные геологические образо-
вания (площадью не менее 0,5 га при мощности отложений более 1 м).
В процессе образования свалки, формирования и эксплуатации полигона
в результате перегнивания биологических остатков и попадания на поверх-
ность отходов атмосферных осадков в свалочном теле образуется инфильт-
рат (жидкая фракция) и биогаз (газообразная фракция). С этих позиций од-
ними из основных конструктивных элементов сооружения являются защит-
ные экраны основания полигона, а при консервации - защитный экран на его
поверхности, выполняющий важнейшую природоохранную функцию.
Требования, предъявляемые к организации полигонов в нашей стране,
допускают охрану атмосферы за счет обеспечения изоляции поверхности по-
лигона инертными материалами. Охрана почвы окружающих территорий
достигается установкой переносных сетчатых ограждений. Охрана грунто-
вых вод от фильтрата, образующегося во время перегнивания отходов, обес-
печивается за счет естественного испарения с поверхности полигона и по-
глощением влагоемкими компонентами отходов.
Основание полигона рекомендуется устраивать на плотных суглинках и
глинах, расстояние от уровня грунтовых вод до дна полигона не должно быть
менее 1 м. Наличие этого естественного барьера считается достаточным для
защиты грунтовых вод и грунтового пространства.
Основание полигона проектируют в случаях возможности образования
фильтрата строго горизоптальным, что обеспечивает его равномерное рас-
пределение. Защитные свойства грунтового экрана в основании полигона
определяются коэффициентом фильтрации Кф грунтов основания. В зави-
симости от коэффициента фильтрации рекомендуются следующие решения:
■ для глин и тяжелых суглинков с Кф ≤ 10-9 м/с - защитный слой не менее 30 см:
■ для глин и тяжелых суглинков с Кф = 10-7 м/с - защитный слой не
менее 50 см;
■ для суглинков с Кф = 1,3х10-7...1,5х10-7 м/с защитный слой не менее
50 см, дополнительно уплотненный методом укатки до Кф > 10-7 м/с;
■ для супесей и песков с Кф = 1,0х10-5…1,1х10-7 м/с - защитный слой 5...10 мм, покрытый отходами нефтеперерабатывающей промышленности (создание пленки) с верхним укрытием слоем грунта 30 см.
Существующие рекомендации по организации полигонов твёрдых быто-
вых отходов предлагают следующие защитные экраны:
■ грунтовые (однослойные, двуслойные, груптобнтумные);
■ бетоные и железобетонные (из железобетонных плит, полимербетонные, бетонопленочные);
■ асфальтобетонные (однослойные с битумным покрытием, двуслойные с дренажной прослойкой, с покрытием бнтумно-латексной эмульсией);
■ асфальтополимербетонные;
■ пленочные с однослойной и двуслойной дренажной прослойкой (из полиэтиленовой пленки, стабилизированной сажей).
Конструкция защитных экранов представляет комбинацию изоляцион-
ных и фильтрующих элементов, позволяющих собирать и отводим, в систему
коллекторов фильтрат, образующийся при перегнивании органических ве-
ществ, а также обеспечить изоляцию тела полигона от подпитки грунтовыми
водами и атмосферными осадками, отводя их в дренажную систему.
Защитные экраны могут быть выполнены из природных минеральных
материалов (песок, гравий, щебень, глина, бентонит, песчано-бентонитовые
смеси) и из геосинтетических материалов (синтетическая рулонная гидро-
изоляция, геотекстиль, бентонитовые маты, композиционные дренажные и
изоляционные маты - геокомпозиты).
И последние годы в практике строительства полигонов для захоронения
твердых бытовых отходов во многих европейских странах большое распро-
странение при устройстве защитных экранов получили геосинтетические ма-
териалы.
Основное назначение геосинтетических материалов заключается в обес-
печении полной изоляции места захоронения отходов и полной гарантии не-
возможности проникновения загрязняющих веществ в окружающую среду -
почву, грунт, грунтовые воды и атмосферу.
При строительстве полигонов геосинтетические материалы несут пять
важнейших функций:
1) разделительный слой, выполняемый из нетканых материалов, препят-
ствует перемешиванию грунтов с разным гранулометрическим составом;
2) фильтрационный слой препятствует вымыванию мелких частиц грунта и загрязнению дренажа;
3) дренажный слой поглощает и отводит газ, дождевые и талые воды;
4) защитный слой изоляционного материала предохраняет гидроизоля-
цию полигона от механических воздействий;
5) армирующий слой обеспечивает устойчивость полигона.
Геосинтетические материалы, применяемые при строительстве полиго-
нов захоронения отходов, обладают высокими прочностными характеристи-
ками, устойчивы к гниению и воздействию любых химических веществ и
микроорганизмов, характерных для грунтов, грунтовых вод и фильтрата, так
как основой всех материалов служат искусственные полимеры (полиэстер,
полиэтилен). Материалы легко монтируются и долговечны (100... 150 лет).
Выбор схемы защитного экрана основания полигона зависит от инже-
нерно-геологических условий строительной площадки, схемы формирования
полигона, вида депонируемых отходов, технических требований.
В конструкциях защитных экранов принято не менее двух функциональ-
но дублирующих друг друга слоев, обеспечивающих гарантию эксплуатаци-
онной надежности. Это функциональное дублирование обусловлено тем, что
комплекс геотехнических проблем, который требуется решить при устройст-
ве полигона, весьма велик. Надежность же природных геологических барье-
ров нельзя гарантировать. Защита боковых поверхностей полигона от про-
никновения фильтрата в грунт и грунтовые воды осуществляется с помощью
устройства защитных экранов, которые выполняются, как правило, по техно-
логии «стена в грунте».
27.6. Технологии рекультивации территорий
В большинстве случаев хранилища и свалки различного рода отходов образуются на местах бывших карьеров по добыче минеральных сырьевых ресурсов. Многие из этих карьеров располагаются в поймах рек с крайне неблагоприятными гидрогеологическими условиями: высоководопроницаемыми породами, высоким стоянием уровня грунтовых вод, разгрузкой потока грунтовых вод в поверхностные водные источники. Угроза вредного влияния на состояние окружающей среды в этих случаях еще более возрастает, а в некоторых местах на протяжении всего времени существования хранилищ отходов и свалок происходит заражение грунтовых вод и окружающего пространства.
Рекультивация и санирование техногенно-загрязненных территорий – это комплексный процесс, при формировании которого необходимо учитывать следующие факторы:
■ региональное планирование, перспективный план развития территории, района;
■ требования органов, в функции которых входит защита окружающей
среды;
■ экономические условия региона.
Решить эту задачу можно только на основе использования новейших
строительных технологий и материалов, научных достижений в области гео-
техники, геологии и механики грунтов, позволяющих вернуть "мертвые"
площади в городскую или районную структуру.
В настоящее время существуют следующие способы рекультивации за-
грязненных территорий:
■ вывоз отходов и дальнейшее их захоронение на специальных полигонах;
■ вывоз отходов после предварительной сепарации и переработки с целью уменьшения части отходов, подлежащих дальнейшему захоронению и их вторичному использованию;
■ санирование территории без вывоза отходов и обеспечение санитарных и технических условий для дальнейшего ее использования.
Способ санирования выбирают в зависимости от конкретных условий
территории, места ее расположения, объемов и свойств свалочного грунта,
плана перспективной застройки, стоимости, временных затрат и возможно-
стей инвестора.
Первый способ рекультивации можно успешно применять для ликвида-
ции небольших свалок и при наличии полигона для захоронения отходов,
удаленного на небольшое расстояние, когда транспортные затраты и стои-
мость захоронения невелики.
Второй способ пригоден в условиях, позволяющих разместить вскрыш-
ное, сортировочное и, при необходимости, дробильное оборудование для пе-
реработки и сепарации отходов. В этом случае разделение отходов на орга-
нические, минеральные, металлические и пластмассовые составляющие по-
зволит использовать методы компостирования, снизить часть отходов, под-
лежащих захоронению, и получить, например, из минеральной составляю-
щей вторичные строительные материалы (щебень), реализация которых по-
зволит вернуть часть вложенных средств. В частности, тгот метод может
быть эффективен при рекультивации моносвалок строительного мусора и
грунтов, полученных в результате строительных и горнодобывающих работ.
Третий способ может быть использован при санации относительно
больших площадей, когда нывоз отходом окажется весьма дорогостоящим и
потребует значительных временных затрат или невозможен и силу других
обстоятельств (например, обводненность территории или свалки). В этом
случае техногенный грунт должен быть хорошо изучен, установлены его
влияние на фунты и фунтовые воды и возможность эмиссии вредных ве-
ществ в окружающее пространство и определено техническое решение,
обеспечивающее консервацию свалочных фунтов и устранение их вредного
влияния на окружающее пространство (фунты, фунтовые воды, воздух).
Большое значение имеют перспективный план дальнейшего использова-
ния территории, функциональное назначение зданий и сооружений, которые
предполагается разместить на санируемом пространстве (индустриальная зо-
на, склады, рекриационная зона, жилая застройка и др.), определяющих уро-
вень санитарных требований к санируемой территории.
Анализ и обобщение этих параметров позволят разработать концепцию
санирования, определить требуемые мероприятия, выбрать технологические
решения и строительные материалы. Схематично принцип строительства
здания на рекультивированной территории изображен на рис. 27.2.
Конструкция изоляционного экрана, обеспечивающего консервацию свалочных грунтов, конкретный тип гидроизоляционных и дренажных материалов, армирующих элементов основания и фунтов засыпки можно определить только на основе конкретных данных как инженерно-геологических изысканий, так и плана перспективного развития территории.
Немаловажными факторами комплексного решения проблемы являются
стоимость выполнения работ и поиск инвестора. Эта работа должна быть
выполнена совместно с проработкой технического решения, так как любое
самое хорошее техническое решение может остаться только на бумаге, если
оно не имеет экономического базиса.
Рис.27.2. Конструктивно-технологическая схема здания на рекультивированной
территории:
1 — сооружение; 2 — обратная засыпка; 3 — несущий слой грунта; 4 — геосинте-
тический материал; 5 — слой техногенного грунта; 6 — поверхность первоначаль-
ного природного грунта
Таким образом, вопрос о новом использовании техногенно-загрязненной
территории - это комплексная техническая и экономическая задача. Успех ее
решения определяется уровнем проектного менеджмента, который должен
быть осуществлен на самых ранних стадиях проекта, и уровнем технической
компетенции проектировщика и разработчика концепции проекта. Это тре-
бует подготовки и переподготовки высококвалифицированных строительных
кадров, эколого-экономической ориентации, обобщения и освоения зару-
бежного опыта, создания новой нормативно-технической базы по инженер-
ным изысканиям, расчету и проектированию сооружений на техногенно-
загрязненных территориях.
ГЛАВА 28
СТРОИТЕЛЬСТВО ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ
28.1. Особенности зимнего периода
По нормативным требованиям условия зимнего периода наступают при
установлении среднесуточной температуры наружного воздуха ниже 5°С и
при минимальной суточной температуре ниже 0°С. Подобные климатические
условия продолжаются на территории России в среднем 6...7 месяцев в году.
Зимний период в наибольшей степени оказывает влияние на возведение кон-
струкций зданий и сооружений из монолитного бетона. Прекращение бетон-
ных работ зимой привело бы к увеличению сроков строительства объектов,
накладных расходов, сроков оборачиваемости инвестиций. В результате воз-
растала бы себестоимость строительной продукции и сократился объем ее
реализации с порождением целого ряда социальных проблем.
К производству бетонных работ в зимний период предъявляется ряд тре-
бований, основные из которых:
■ выбор и технико-экономическое обоснование способа зимнего бетонирования, разработка технологической карты производства работ;
■ необходимость подогрева бетонной смеси на стадии приготовления до температуры не более 35°С;
■ максимальное сохранение начальной тепловой энергии бетонной смеси при ее доставке на объект и в период укладки в конструкцию;
■ удаление снега из заопалубленного пространства и наледи с арматурного каркаса;
■ увеличение продолжительности уплотнения бетона на 25% при его укладке в конструкцию;
■ обеспечение заданных температурно-влажностных и иных условий выдерживания бетона;
■ достижение требуемой прочности бетона по морозостойкости до его замораживания.
Формирование прочностных характеристик бетона в зимних условиях
тоже имеет свои особенности.
Основной проблемой является замерзание в бетоне в начальный период
его структурообразования химически несвязанной воды затворения с после-
дующим увеличением ее объема до 9% и сопутствующим разрушением свя-
зей в бетоне. При этом его конечная прочность на 15...20 % ниже прочности
бетона, выдержанного в нормальных условиях.
Замерзание воды в бетоне влияет и на другие процессы, снижающие его
прочность. Так, ледяная пленка обволакивает арматуру и заполнитель в бе-
тоне, препятствуя тем самым их необходимому сцеплению с цементным тес-
том и созданию плотной структуры после оттаивания бетона.
Основой формирования технологии зимнего бетонирования является
обеспечение условий, при которых монолитные железобетонные конструк-
ции в короткие сроки с наименьшими затратами могли бы набрать критиче-
скую прочность по морозостойкости или требуемую для восприятия проект-
ных нагрузок с необходимым качеством.
28.2. Технология бетонирования конструкций
без искусственного обогрева
Возведение монолитных конструкций без искусственного обогрева явля-
ется наиболее экономичным способом зимнего бетонирования. Экономиче-
ская эффективность при этом достигается за счет максимального использо-
вания внутренних источников тепловой энергии, полученной бетонной сме-
сыо при ее приготовлении путем добавления, как правило, подогретой
(до 70°С) воды затворения, а также за счет энергии, выделяемой в твердею-
щем бетоне в процессе протекания реакции гидратации цемента с водой (эк-
зотермия цемента).
На использовании внутренних источников энергии основан самый рас-
пространенный способ выдерживания бетона - «термос». Его сущность за-
ключается в том, что за счет начальной энергии и последующей экзотермии
цемента массивная теплоизолированная конструкция набирает требуемую
прочность за расчетный период времени до замерзания.
Область применения «термоса» — бетонирование массивных монолит-
ных конструкций (фундаменты, плиты, блоки, стены) с модулем поверхности
(А/п) = 3...8 в любых теплоизолированных опалубках. Кроме того, целесооб-
разно применять «термос» в тех случаях, когда к бетону предъявляются по-
вышенные требования по морозостойкости, водопроницаемости и трещино-
стойкости, так как термосное выдерживание сопровождается минимальными
напряжениями в бетоне от воздействия температуры.
Целесообразность применения «термоса» устанавливается в результате
технико-экономического расчета с учетом массивности конструкции Мn, ак-
тивности и тепловыделения цемента, температуры уложенного бетона, на-
ружного воздуха и скорости ветра, а также возможности получения заданной
прочности бетона в установленный срок.
Методика расчета термосного выдерживания монолитных конструкций
различной массивности приведена в нормативной и справочной литературе и
изучается в курсе «Технология строительных процессов».
28.3. Бетонирование конструкций с термообработкой
Термообработка бетона представляет искусственное внесение тепловой
энергии в монолитную конструкцию в период ее твердения с целью сокра-
щения периода выдерживания бетона и приобретения им критической или
проектной прочности до замерзания.
Область применения способов теплового воздействия на выдерживаемый бетон распространяется на все разновидности монолитных конструкций с модулем поверхности Ми > 3. Выбор же оптимального способа термообработки производится па основании технико-экономического расчета с привязкой к условиям определенного объекта строительства.
Технология термообработки бетона имеет свои особенности. Основная
из них — необходимость соблюдения расчетных режимов термообработки.
Основными характеристиками технологических режимов являются: началь-
ная температура бетона, время цикла термообработки до получения критиче-
ской прочности, скорость подъема температуры (разогрева) бетона, темпера-
тура и время изотермического выдерживания, скорость и время остывания,
критическая или проектная прочность бетона.
Тепловое воздействие на прогреваемый бетон осуществляется несколь-
кими методами, отличающимися способами передачи тепловой энергии. Са-
мыми распространенными из них в практике строительного производства
являются следующие:
1. Контактный способ, обеспечивающий передачу тепловой энергии от
искусственно нагретых тел (материалов) прогреваемому бетону путем непо-
средственного контакта между ними. Разновидностями этого способа явля-
ются: обогрев бетона в термоактивной опалубке, а также прогрев с примене-
нием различных технических средств (греющие провода, кабель, термоак-
тивные гибкие покрытия и пр.), непосредственно контактирующих с обогре-
ваемой средой — бетоном. Способ применяется в основном для прогрева
тонкостенных конструкций с модулем поверхности 8...20.
2. Конвективный способ, при котором передача тепла от искусственных
источников нагреваемым объектам (опалубке или бетону) происходит через
воздушную среду путем конвекции. Технология реализуется в замкнутых контурах с применением технических средств (электрокалориферов, газовых конвекторов и пр.), преобразующих различные энергоносители (электроэнергия,
газ, жидкое или сухое топливо, пар и пр.) в тепловую энергию. Метод приме-
ним для прогрева тонкостенных стеновых конструкций и перекрытий.
Достоинства конвективного метода — незначительная трудоемкость, выраженная в организации замкнутого объема вокруг прогреваемой конструкции посредством инвентарных ограждений и пологов, например, из брезента. Недостатки: значительные потери тепловой энергии на нагрев посторонних предметов и воздуха, большая продолжительность цикла обогрева (3...7 сут), и, как следствие — высокий показатель удельного расхода энергии (свыше 150 кВт"ч/м3 прогретого бетона).
3. Электропрогрев - основан на выделении в твердеющем бетоне тепло-
вой энергии, получаемой путем пропускания электрического тока через жид-
кую фазу бетона, используемую в качестве омического сопротивления. При
этом пониженное напряжение к прогреваемой монолитной конструкции под-
водят посредством различных электродов (стержневых, полосовых и струн-
ных), погружаемых или соприкасающихся с бетоном. Область использования — прогрев монолитных конструкций с модулем поверхности 5...20.
Применению метода должен предшествовать расчет и проектирование
электродов, схемы их расположения и подключения к сети, а также режима
прогрева.
Преимущества метода; реализуется из подручных материалов — арма-
туры или листового металла с минимальными потерями тепловой энергии.
Недостатки: безвозвратные потери металла - стержневых электродов, значи-
тельная трудоемкость при реализации (особенно стержневого), необходи-
мость регулирования (снижения) электрической мощности при снижении
удельного электрического сопротивления бетона посредством понижающего
трансформатора, вероятность появления температурных напряжений в зонах
примыкания бетона к электродам.
4. Инфракрасный нагрев основан на передаче лучистой энергии от ге-
нератора инфракрасного излучения нагреваемым поверхностям через воз-
душную среду. На облучаемой поверхности поглощенная энергия инфра-
красного спектра преобразуется в тепловую и путем теплопроводности рас-
пространяется по толщине нагреваемой конструкции. Метод реализуется по-
средством автономных (от конструкции и опалубки) инфракрасных прожек-
торных установок (ИПУ), работающих в основном на электроэнергии.
Преимущества метода: отсутствие необходимости в переоборудовании
опалубки, возможность выполнять вспомогательные операции (отогрев про-
мороженного основания или стыков ранее уложенного бетона, удаление на-
леди на арматуре и в заопалубленном пространстве), возможность прогре-
вать конструкцию параллельно с бетонированием, сохраняя ранее внесенную
тепловую энергию, и за суточный цикл термообработки получить до 70%
проектной прочности бетона.
Недостаток технологии : значительная трудоемкость метода, связанная с
переносом, расстановкой и подключением к электрической сети технических
средств (ИПУ), необходимость обеспечения замкнутого объема для сокра-
щения затрат тепловой энергии, а также высокий удельный расход электро-
энергии: 80... 120 кВт-ч/м3 прогретого бетона.
5. Индукционный прогрев основан на использовании электромагнитной
индукции, при которой энергия переменного электромагнитного поля преоб-
разуется в арматуре или в стальной опалубке в тепловую и за счет теплопро-
водности передается бетону. Реализуется посредством инвентарного индук-
тора, рассчитанного и изготовленного для определенного узла (например,
стыка железобетонных колонн) или объема железобетонной конструкции.
Преимущества метода; - простота и качество прогрева конструкций с
большой степенью армированности, обеспение равномерного по сечению и
длине конструкций температурного поля.
При термообработке бетона контролю, в частности, подвергаются:
■ требуемая (по ППР) начальная температура бетонной смеси (доставленная и уложенная в конструкцию);
■ периодический контроль (через 1...2 ч) за температурой выдерживаемого
бетона и выпусков арматуры;
■ скорость подъема температуры бетона;
■ равномерность прогрева конструкции в различных плоскостях;
■ размещение в зоне прогрева (выдерживания) бетона контрольных кубиков;
■ скорость остывания прогретых конструкций;
■ время разопалубливания конструкций;
■ оперативный и перспективный контроль качества прочностных характеристик выдерживаемого бетона.
28.4. Рекомендации по выбору метода термообработки
Практика зимнего бетонирования позволяет рекомендовать наиболее
эффективные способы термообработки для определенных монолитных кон-
струкций.
28.4.1. Термообработка фундаментов
При бетонировании фундаментной плиты любой массивности рекомен-
дуется применять:
■ инфракрасные прожекторные установки (ИПУ) для отогрева промороженного основания; удаления снега и наледи с арматурного каркаса и в заопалубленном пространстве; обогрева периферийных (торцовых) участков плиты; тепловой защиты уложенного бетона с целью сохранения им началь-
ной температуры и набора минимальной опалубочной прочности, позво-
ляющей'укладывать теплоизоляционные материалы;
■ способ «термоса» как основной способ выдерживания бетона в данном
примере. При этом необходимо контролировать температуру выдерживаемо-
го бетона, особенно в центральной части плиты, для снижения влияния тем-
пературных напряжений, возникающих из-за резкого подъема температуры
бетона за счет экзотермии цемента. В подобных случаях при бетонировании
больших массивов снижают начальную температуру бетона и уменьшают
(или снимают вообще) теплоизоляционный слой над частью конструкции с
локальным перегревом.
Продолжительность выдерживания бетона до достижения не менее 40%
от проектной прочности составит не более 2 сут при средней температуре
бетона около 30°С. Требуемая электрическая мощность для работы нормо-
комплекта ИПУ не превысит 100 кВт при работе по захваткам площадью до
100 м2. Удельный расход электроэнергии составит в среднем не более
15...20кВт-ч/м3.
При зимнем бетонировании ленточных фундаментов возможно примене-
ние метода «термоса», противоморозных добавок и контактного способа
(или электропрогрева с пластинчатыми нашивными электродами). Опти-
мальный способ (с минимальными затратами и нормативным сроком выдер-
живания) определяется технико-экономическим расчетом (ТЭР) при сравне-
нии рекомендуемых вариантов.
Бетонирование монолитного основания (пола) в зимнем исполнении
возможно с использованием инфракрасных прожекторных установок (ИПУ),
противоморозных добавок, а также электропрогрева посредством струнных
или стержневых электродов. При этом отогреть промороженное основание
возможно только с помощью ИПУ, либо предварительно утеплить основание
до его замерзания.
28.4.2. Термообработка стеновых конструкций
Стеновые конструкции имеют высокий модуль поверхности, как правило, выше восьми. При их термообработке развитая опалубленная поверхность монолитных стен влечет большие потери тепла, требует применения специальных технических средств, обеспечивающих равномерный прогрев по всей площади
опалубки (с перепадом температуры не более 5°С), а при высокой степени армированности (более 3%) ограничивает применение эффективных способов термообработки. Кроме того, возведение стеновых конструкций на захватке создает фронт работ для устройства монолитных перекрытий, а также обеспечивает условия создания естественного замкнутого контура, необходимого для обеспечения условий выдерживания (прогрева) перекрытий. В связи с этим возрастает необходимость в сокращении времени цикла термообработки стен.
Соблюдение приведенных требований обеспечивают немногие способы
интенсификации твердения бетона. Наиболее эффективными для стен с мо-
дулем поверхности 8...20 являются:
■ контактный, реализуемый посредством термоактивной опалубки с удельной установленной мощностью около 0,8 кВт/м2 опалубки;
■ электропрогрев, осуществляемый с помощью полосовых электродов прикрепляемых к внутренней поверхности опалубки (если позволяют условия последующей отделки поверхности стен), с установленной мощностью в среднем 4 кВт/м^ монолитной стены;
■ инфракрасный нагрев, реализуемый посредством автономных ИПУ для стен толщиной до 300 мм — с односторонним нагревом, для стен свыше
300 мм — при двустороннем нагреве; установленная мощность при этом со-
ставляет около 6 кВт/м3 стеновой конструкции.
Обязательным условием применения любого способа электротермообра-
ботки является наличие в бетоне расчетного количества противоморозных
добавок, необходимых на случай аварийного отключения электроэнергии,
поскольку потребитель (подрядная организация) относится к 3-й (низшей)
категории пользователей, у которых, согласно нормативным требованиям,
при необходимости допускается отключение электроэнергии.
Выбор оптимального способа термообработки стен на конкретном объ-
екте основывается на технико-экономическом расчете рассматриваемых ва-
риантов с учетом сравнения прямых и эксплуатационных затрат на реализа-
цию каждого из них.
28.4.3. Термообработка перекрытий и других конструкций
Технология зимнего бетонирования монолитных перекрытий имеет ряд
особенностей:
■ толщина перекрытий, как правило, не превышает 200 мм;
■ развитая горизонтальная площадь способствует сосредоточению снега на палубе под арматурной сеткой, который непросто удалить перед бетонированием традиционными способами, и значительным потерям тепловой энергии бетона как при его укладке в конструкцию, так и в период выдерживания;
■ источники тепловой энергии для большей эффективности должны располагаться на наружной, либо (в крайнем случае) на внутренней поверхности палубы перекрытий;
■ несовершенство и дороговизна современных теплоизоляционных материалов не позволяют теплоизолировать свежезабетонированное перекрытие до приобретения бетоном минимальной несущей способности. Однако к этому времени начальная температура бетона опускается почти до 0°С и период его разогрева увеличивается почти в два раза. Таким образом, продол-
жительность выдерживания перекрытий до критической прочности почти в два раза превышает время термообработки стен.
С учетом отмеченных факторов для термообработки монолитных пере-
крытий рекомендуются термоактивная опалубка с удельной установленной
мощностью около 0,9 кВт/м2, опалубки перекрытий и временем цикла до
30 ч, инфракрасный нагрев посредством ИПУ с установленной мощностью
до 1 кВт/м2, площади опалубки и продолжительностью цикла до 24 ч, а так-
же конвективный обогрев с устройством замкнутого контура. Установленная
мощность при его реализации составит 150... 180 кВт/м3 прогреваемою пере-
крытия, а продолжительность выдерживания — около 5...7 сут.
Окончательный выбор способа для конкретных условий каждого объекта необходимо сделать на основании технико-экономического расчета эффективности сравниваемых вариантов термообработки.
При бетонировании в зимних условиях колонн, ригелей, балок, элемен-
тов рамных конструкций наиболее эффективным является индукционный
способ прогрева бетона. При довольно низкой удельной установленной
мощности до 4 кВт/м! прогреваемой конструкции продолжительность про-
грева до достижения критической прочности не превысит 12 ч. В качестве
альтернативных способов могут применяться контактный и инфракрасный,
но с более дорогостоящими эксплуатационными показателями.
Для бетонирования специальных конструкций (труб, башен, силосов и др.) в условиях отрицательных температур способ термообработки определяется в ППР.
Для прогрева стыков сборных железобетонных конструкций наиболее
эффективен инфракрасный нагрев, выполняемый специальными установка-
ми. Основная проблема — предварительный отогрев массива сборной желе-
зобетонном конструкции, имеющего температуру наружного воздуха и со-
прикасающегося с незначительным объемом цементно-песчаного раствора,
укладываемого в прогреваемый стык. Менее эффективно подобную опера-
цию в целом можно производить посредством струнных электродов.
28.5. Особенности термообработки конструкций
в различных опалубках
В настоящее время индустриализация бетонных работ на строительных
площадках страны приобретает цивилизованный вид. Подавляющее число
подрядных организаций используют, в частности, технологичные мелко- и
круннощитовые опалубки приведенных выше западных фирм, где палуба
выполнена из ламинированной фанеры, исключающей дальнейшую отделку
бетонной поверхности. Причем, если щиты опалубки стен постоянно монти-
руют по определенной схеме, то палуба перекрытий может переставляться в
каждом последующем цикле бетонирования на новое место. Кроме того,
спустя 50... 100 оборотов опалубка стен и перекрытий переворачивается дру-
гой стороной к бетону и амортизируется еще почти столько же циклов. От-
меченные обстоятельства, включая высокую стоимость подобной многопро-
фильной опалубки, исключают неиндустриальные подходы по ее переоборудованию для прогрева возводимых в зимних условиях монолитных конструкций.
К сожалению, индустриальных вариантов по переоснащению таких опа-
лубок в термоактивные до настоящего времени не существует. Поэтому пока
прогрев монолитных конструкций в подобных опалубках производится в ос-
новном посредством греющих проводов.
Из разновидностей опалубки с металлической палубой для осуществления термообработки предпочтительнее выглядит объемно-переставная фирма «Утинор». Г-образные секции опалубки создают искусственный замкнутый объем, сокращающий потери тепловой энергии и обеспечивающий с небольшим технологическим перерывом в 4...6 ч бетонирование перекрытий вслед за стенами. Оптимальным вариантом для термообработки стен и перекрытий могут служить стационарно закрепленные на стойках опалубки инфракрасные прожекторные установки, которые обеспечат суточный оборот опалубки.
Варианты применения оптимальных способов и технических средств
термообработки для иных опалубочных систем целесообразно рассматривать
применимо к конкретным условиям объекта строительства.
28.6. Зимнее бетонирование в особых условиях
К особым условиям относится производство бетонных работ, осуществ-
ляемых при реконструкции зданий и сооружений в зимний период. При этом
необходимо решать, как правило, следующие задачи: усиление фундаментов,
устройство монолитных полов или перекрытий, бетонирование уникальных
конструкций, а также различных доборов из монолитного железобетона и др.
Для этих условий не всегда применимы индустриальные опалубки и кре-
пеж; характерны стесненность зоны выполнения работ; соприкосновение бе-
тонируемых конструкций с существующими, имеющими отрицательную
температуру; повышенная влажность ограждающих конструкций, особенно в
подвальных помещениях; отсутствие необходимой электрической мощности
на объекте и др.
На производство работ в подобных условиях разрабатывается ППР,
включающий (при необходимости) регламент производства бетонных работ
в зимних условиях. Из способов термообработки предпочтение отдается тем,
которые применимы в большинстве критических ситуаций с бетонировани-
ем, имеющих многоцелевые эффективные средства реализации технологии.
К их числу относятся инфракрасные прожекторные установки, разновидно-
сти электропрогрева, а также противоморозные добавки. При необходимости
устраивают искусственные «тепляки», обеспечивающие требуемые темпера-
турно-влажностные условия для выдерживания бетона и производства работ.
Названные проблемы решаются путем применения преимущественно
безобогревпых способов выдерживания бетона, локального отогрева промо-
роженных участков конструкций инфракрасными горелками на сжиженном
газе, и, при необходимости, с использованием передвижных электрических
станций (ПЭС) на жидком топливе.
Отделочные работы в подобных условиях целесообразно выполнять при
наступлении (или организации) устойчивых положительных температур.
28.7. Бетонирование конструкций в экстремальных условиях
К экстремальным условиям относится производство бетонных работ при
температуре воздуха свыше 25°С и относительной влажности воздуха менее
50%. Основная проблема при таких погодных условиях — резкое обезвоживание бетона в начальный период выдерживания, особенно его поверхностных слоев, вызывающее нарушение плотности структуры, особенно защитного слоя бетона. Кроме того, под воздействием прямых солнечных лучей велика вероятность появления термонапряженных зон в бетоне, оказывающих деструктивное влияние на формирование прочностных характеристик конструкции.
Для получения качественного бетона в условиях сухого и жаркого
климата необходимо соблюдать следующие требования технологии:
■ применять бетоны на быстротвердеющих цементах, марка которых должна превышать класс бетона не менее чем в 1,5 раза;
■ температура бетонной смеси при бетонировании конструкций с модулем поверхности менее трех не должна превышать 20°С, а при М„ > 3 — ЗО...35°С;
■ уход за свежеуложенным бетоном необходимо начинать сразу после его укладки в конструкцию и продолжать до приобретения бетоном не менее
50% проектной прочности. Уход должен предусматривать устройство над
открытой (незаопалубленной) частью бетонной конструкции влагоемкого
покрытия с систематическим его увлажнением;
■ при появлении на поверхности конструкции трещин из-за пластической усадки допускается повторное поверхностное вибрирование бетона не позднее чем через 0,5... 1 ч по окончания его укладки;
■ от воздействия прямых солнечных лучей свежеуложенный бетон следует защищать пленочными теплоизоляционными материалами с коэффициентом отражения лучей более 50%;
■ для ускорения твердения бетона целесообразно использовать солнечную радиацию, укрывая поверхность бетонной конструкции светопрозрачным влагонепроницаемым материалом (рулонным или листовым).
Мероприятия по уходу за свежеуложенным бетоном в условиях жаркого
и сухого климата должны фиксироваться в специальном журнале контроля за
реализуемой технологией.
К экстремальным относится и производство бетонных работ на вечно-
мерзлых грунтах. Специфические особенности производства работ заклю-
чаются в следующем.
Очень непродолжительный летний период и длительный зимний с низ-
кими температурами (ниже —25°С) на территориях с вечномерзлыми грунта-
ми заставляют предусматривать специальные меры по хранению инертных
материалов и цемента, приготовления и доставки бетонной смеси на объект.
Необходимо предусматривать специальные мероприятия при проектирова-
нии технологии производства работ:
■ к бетонным смесям необходимо предъявлять повышенные требования по прочности, морозостойкости и водонепроницаемости конструкций, водоцементное отношение должно быть не более 0,4..0,5;
■ для ускорения твердения бетона необходимо использовать химические добавки-ускорители. При бетонировании фундаментов необходимо преду-
сматривать возможность миграции солей из бетона в грунт, что может сни-
зить их несущую способность;
■ при использовании бетонной смеси без добавок-ускорителей класс бетона должен увеличиваться на технологический коэффициент, учитывающий условия выдерживания бетона в конструкции, с максимальным значением до 1,67;
■ для ускорения твердения бетона в конструкции необходимо применять способ «термоса» с предварительным разогревом бетонной смеси, при необходимости, с дополнительным электроразогревом конструкций;
■для уменьшения оттаивания вечномерзлого грунта и основании монолитного фундамента целесообразно устраивать теплоизоляционные прослойки путем отсыпки на основание сухого песка с последующей укладкой деревянного брусчатого настила;
■ бетонирование конструкций целесообразно проводить без перерывов с
тщательным уплотнением бетонной смеси.
Требования по контролю качества аналогичны рассмотренным ранее при производстве бетонных работ в зимнее время.
ГЛАВА 29
ТЕХНОЛОГИЯ РЕКОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ
29.1. Общие положения
Реконструкция жилых зданий старой постройки имеет достаточно широ-
кий диапазон для принятия решений — снос; модернизация, встройка, об-
стройка и надстройка нескольких этажей. Важная роль при этом отводится
обеспечению заданного уровня капитальности и долговечности всех объемов
предназначаемого для реконструкции здания.
Принятие решения является сложной экономической и социальной зада-
чей, так как базируется на ряде важных факторов — степень износа здания,
техническое состояние конструктивных элементов, объем капитальных вло-
жений в реконструкцию и возможный эффект, наличие инвестора, сроки
предполагаемой реконструкции, потребность в отселенческом фонде и ряд
других.
Целесообразность выполнения реконструкционных работ диктуется многими факторами, к числу которых относятся архитектурная значимость объекта реконструкции в городской застройке, комфортность расположения в квартале застройки, положение здания в инфраструктуре города (центр, де-
ловая часть, экологически чистый район, промышленный, окраина), удален-
ность от городских транспортных средств, наличие инфраструктуры и т.д.
Эти факторы служат элементами предварительной оценки здания, на этом
этапе решаются общие вопросы: оставить объект реконструкции в жилом
фонде или его перепрофилировать в административное, офисное, складское,
торговое здание.
Основные задачи, решаемые при реконструкции,— увеличение жизненного цикла здания на 70... 100 лет; прирост общей площади жилья; повышение потребительского уровня и качества реконструируемого и вновь возводимого жилища; инженерное переоборудование квартир и помещений с целью повышения комфортности; значительное повышение тепло- и звукоизоляции помещений.
29.2. Разборка и ликвидация зданий и сооружений
Снос зданий, сооружений и их фундаментов. Снос выполняют путем
членения их на части (для последующего демонтажа) или обрушением меха-
ническим или взрывным способами. Деревянные строения разбирают, от-
браковывая элементы для последующего их использования.
При членении строения сборные железобетонные конструкции разбирают по схеме сноса, обратной схеме монтажа. Перед началом изъятия элемент освобождают от связей. При разборке каждый отделяемый сборный элемент должен предварительно раскрепляться и занимать устойчивое положение. Сборные элементы, не поддающиеся поэлементному разделению, расчленяют как монолитные.
Монолитные и металлические строения разбирают по специально разра-
ботанной схеме сноса, обеспечивающей устойчивость строения в целом.
Членение на блоки разборки начинают со вскрытия арматуры. Затем блок за-
крепляют, после чего режут арматуру и обламывают блок. Металлические
элементы срезают после раскрепления. Наибольшая масса железобетонного
блока разборки или металлического элемента не должна превышать полови-
ны грузоподъемности крана при наибольшем вылете стрелы.
Поэлементная разборка зданий отвечает экологическим требованиям.
Она выполняется значительно медленнее, но при этом обеспечивается выход
конструкций, пригодных для вторичного использования. Панели стен, пере-
городок, нас гнлы перекрытии после переработки их на дробильных ком-
плексах дают сырье, пригодное для изготовления неответственных конст-
рукции, материал для основании под полы, дороги, заполнитель для бетон-
ных полок.
Обрушением экскаваторами с различным навесным оборудованием —
шар-молотами, клин-молотами, отбойными молотками, осуществляют снос
зданий и сооружений, в том числе всех каменных. Обломки зданий сдвигают
в сторону бульдозерами или загружают в транспортные средства. Верти-
кальные части строений для предотвращения разброса обломков по площади
следует обрушать внутрь. Иногда обрушение осуществляют также и взрыв-
ным способом.
Взрывной способ позволяет достаточно быстро освободить территорию
от результатов взрыва, по при этом вторичным сырьем может быть не более
30% бывших ранее строительных материалов. Кроме этого подготовка к
взрыву должна производиться по всему сносимому зданию, а не части его,
требуются значительные мероприятия по изоляции прилегающих жилых
зданий от воздействия взрыва. Сложна и трудоемка разборка завалов после
обрушения конструкций.
Имеющийся опыт показывает, что массовый снос старых здании не все-
гда является оптимальным решением. Разборка зданий на отдельные элемен-
ты часто требует трудозатрат, которые сопоставимы и даже превышают тру-
дозатраты па новое строительство аналогичного объема. Нарушается эколо-
гия, требуются серьезные капитальные вложения для утилизации отходов и
возможного вторичного их использования.
Проведенное обследование полносборных зданий различных серий показало для многих из них высокую сохранность сварных швов и закладных деталей, которые обеспечивают удовлетворительную несущую способность и
устойчивость здания в целом. Прочность многих конструкций выше проект-
ных значений на 20...30% за счет использования бетонов с высоким расхо-
дом цемента, увеличения цикла его гидратации. Это касается основания зда-
ний и фундаментов, их несущая способность по современным нормам недо-
использована также на 20...30%. Такое состояние конструкций позволяет сде-
лать вывод о возможности надстройки таких зданий на 1 ...2 этажа без усиления фундаментов, внутренних несущих стен и других конструктивных элементов.
Здания с кирпичными и крупноблочными стенами по результатам этих
обследований по своим физико-техническим характеристикам и техническо-
му состоянию имеют значительный запас прочности, который позволяет их
реконструировать с надстройкой этажей. Эти заключения общие, решение о
судьбе каждого конкретного здания должно приниматься после его деталь-
ного обследования и изучения полученных результатов.
Отсоединение или перенос с площадки существующих инженерных се-
тей является важным и обязательным элементом подготовки строительной
площадки. В отдельных случаях на подготавливаемой строительной площад-
ке могут быть расположены не только локальные, но и магистральные сети
электроснабжения, водопровода, фекальной и ливневой канализации, газо-
провода, теплосети, телефонизации и телевидения. В этих случаях до начала
строительства вышеназванные сети должны быть вынесены с пятна застрой-
ки и проложены за пределами площадки, чтобы обеспечить бесперебойное
функционирование магистральных сетей.
Первоиачстышя планировка строительной площадки осуществляется после выполнения всех рассмотренных ранее подготовительных работ и предшествует работам по подготовке и освоению площадки под котлованом.
29.3. Надстройка мансардных этажей
Самым простым и эффективным техническим решением при реконструкции зданий массовых серий является надстройка мансардных этажей. Современные решения позволяют выполнять данный вид работ без отселения жильцов. Для возведения мансард могут быть использованы конструктивные элементы, собираемые вручную, изделия полной или частичной заводской готовности. В качестве строительных материалов могут быть использованы дерево, металлы, сборный и монолитный бетон, комбинированные варианты в зависимости от требуемой долговечности и допускаемых стоимостных показателей.
Надстройка мансардных этажей обеспечивает получение дополнитель-
ной жилой площади, стоимость которой не превышает 50% стоимости ново-
го строительства. Имеется возвожность использовать местные строительные
и отделочные материалы, отличные от остальных конструкций и материалов
надстраиваемого здания, работы могут выполняться без применения крано-
вого оборудования и других дорогостоящих средств механизации работ.
Согласно нормам СНиПа, касающихся мансард, нет необходимости уст-
раивать лифты, если в здании они не предусмотрены, сохраняется сущест-
вующая система мусороудаления, кровля должна решаться с организован-
ным водостоком. Высота помещений должна быть не менее 2,5...2,7 м при
минимальной площади помещений, включая кухни не менее 7 м2.
Разрешено выполнять мансардные этажи из деревянных конструкций, что значительно расширяет область мансардного строительства. Хотя древесина несколько снижает общую долговечность здания, но этот легкий и удобный в обработке материал экономически оправдан и целесообразен. Повышение долговечности деревянных конструкций достигается путем пропитки антисептическими составами, исключающими гниение и появление биовредителей.
Современные технологии позволяют существенно повысить индустри-
альность конструкций, устройство мансардных этажей может быть решено в
виде сборки из готовых элементов.
Высокой эффективностью обладают решения, базирующиеся на исполь-
зовании деревянных ферм и рам на шпоночных соединениях. Такое решение
позволяет иметь различную геометрическую форму верхнего пояса, что су-
щественно расширяет архитектурный облик мансард. Конструкции ферм и их
соединений позволяют доставлять на строительную площадку несущие эле-
менты в виде полуферм и полурам, при их незначительной массе имеется возможность их бескрановой сборки непосредственно на рабочих местах. Это повышает индустриальность решений, оптимизирует соответствующие параметры на стадиях изготовления, транспортирования и монтажа. Затем осуществляют утепление покрытия минераловатными плитами и монтируют покрытие из металлочерепицы по обрешетке. Конструкция ферм позволяет выполнять надстройку при двухуровневом решении квартир мансардных этажей.
Созданием сборного или монолитного обвязочного пояса по контуру надстраиваемой части здания представляется возможность проектирования внутреннего пространства помещений с различным коэффициентом использования, применение стропильных ферм при разном угле наклона, т.е. оптимизировать внутренние габариты помещения. Для таких решений удачно подходит в качестве несущих элементов кровли шпренгельные деревометаплические фермы, имеющие высокую технологичность сборки и небольшую массу, позволяющую осуществлять их ручную сборку. Для обеспечения ручной сборки используют полуфермы с верхним поясом из доски толщиной 40...50 мм и нижним поясом из арматурной стали диаметром 16... 18 м при общей массе до 100 кг. Полуфермы пролетом до 5...6 м соединяют между собой с помощью болтовых соединений в коньковой части и устройством затяжки нижнего пояса. Между горизонтальной частью затяжки устанавливают вкладыши, являющиеся основанием для устройства перекрытия из дощатого настила.
Существует много вариантов применения древесины для мансардного
строительства. Для индустриальной технологии подходят дощато-клееные
гнутые рамы двух- и трехшарнирные, что облегчает их изготовление, транс-
портирование и монтаж. Те же рамы из прямолинейных элементов более
технологичны в сборке и склейке между собой. Себестоимость клееных кон-
струкций достаточно высока, поэтому их использование целесообразно при
массовом производстве для реконструкции целого ряда аналогичных зданий.
Наибольшее распространение получили решения, основанные на использовании металлоконструкций благодаря универсальности, надежности и технологичности их при изготовлении, транспортировании и сборке. Варианты конструктивного решения самые разнообразные. Технология производства работ должна предусматривать разбивку на захватки, ручной или крановый монтаж металлоконструкций на первой и последующих захватках, устройст-
во кровельного покрытия, демонтаж старой кровли и утеплителя, выполне-
ние последующих работ.
Покрытие для мансард многовариантно, но наиболее технологичными
решениями можно признать покрытия из листовой стали, металлочерепицы,
профнастила или мелкоштучных материалов, керамической или цементно-
песчаной черепицы.
Надстройка, подразумевающая возведение нескольких самостоятельных
этажей над существующим зданием, может быть многовариантной. При со-
ответствующем технико-экономическом обосновании возможна надстройка
здания на 2...3 этажа, без выселения жильцов, нагрузка от настраиваемой
части будет передаваться на существующие конструкции и фундаменты,
имеющие необходимый запас прочности. Если прочность конструкций су-
ществующего здания не позволяет применить такое решение, допускается с
наружной стороны здания установить стойки-колонны на самостоятельных
фундаментах, на которые будет передаваться нагрузка от настраиваемых
этажей. При надежности несущих наружных конструкций, значительном из-
носе внутренних, включая и моральный износ, может быть принято решение
о полной разборке всех внутренних конструкций и возведении, встройке но-
вого каркаса на самостоятельных фундаментах при использовании наружных
стен как самонесущих или воспринимающих частично нагрузку от возводи-
мого каркаса.
Существуют варианты надстройки без выселения жильцов. Возможны
самые разнообразные решения как традиционные в виде кирпичной кладки
наружных и внутренних стен, так и с использованием современных конст-
руктивно-технологических решений.
При надстройке зданий устройство обвязочного пояса по периметру на-
ружных и части внутренних стен обязательно. Обвязочный пояс может быть
выполнен из монолитного железобетона или керамзитобетона и соединен в
единое целое со стенами надстраиваемого здания. Он способствует равно-
мерному распределению нагрузки от мансардного этажа на реконструируе-
мое здание, и в первую очередь он объединяет элементы реконструируемого
здания с вновь возводимыми. Обвязочный пояс устраивают в виде ригеля с
односторонней консолью, что дает ему возможность воспринимать усилия
распора. Созданный единый монтажный горизонт позволяет монтировать
мансардные конструкции и системы без их смещения от проектного положе-
ния. При наличии пояса можно устанавливать подмости, защитные козырь-
ки, выносные ограждения для безопасного производства работ, а также орга-
низовывать водосток атмосферных осадков.
Оправдана перестройка технического этажа пятиэтажного дома в жилой
с надстройкой мансарды с устройством каркаса из металлоконструкций при
ручной сборке из элементов заводского изготовления. Перекрытие между
надстраиваемыми этажами монолитное, кровля утеплена минеральными
плитами. Для подачи материалов и конструкций используют подъемники, а
для бетонной смеси — бетононасосы.
При решении надстройки в монолитных конструкциях применима не-
съемная опалубка из пенополистирольных элементов, бетонирование с ис-
пользованием автобетононасоса, ручная сборка опалубки и вязка арматуры.
Аналогичное решение можно получить при использовании мелкощитовой
опалубки.
Существует вариант возведения мансардного этажа в блочной, горизон-
тально перемещаемой опалубке. Реализация варианта окажется экономически целесообразной при здании не менее пяти секций, использовании монтажного крана для подачи материалов, ускоренных методах твердения бетона.
Применение штучных конструктивных элементов приводит к достаточно высоким трудозатратам и значительной продолжительности возведения мансардной настройки. Работы выполняют вручную с минимальной механизацией, с максимальными неудобствами для жильцов, которых не выселяют. Сократить сроки работ можно только за счет существенного повышения технологичности конструктивных элементов, изготовления их сборными, с высокой степенью заводской готовности. Для успешной реализации принципа сборности необходимо переходить на легкие объемно-блочные строительные системы, с минимальными трудозатратами на возведение и отделку.
В основу конструктивного решения, разработанного Мосэнергостроем,
заложен принцип шарнирного соединения плоских элементов объемного
блока, обеспечивающий в 4...5 раз снижение транспортных габаритов конст-
рукции за счет ее складывания, что позволяет осуществлять одновременную
перевозку 2...3 объемных блоков. Конструкция легко и быстро переводится
из транспортного состояния в монтажное благодаря специальному кондукто-
ру. Блок состоит из плоских элементов стенового ограждения, перекрытия и
покрытия, стоек и опор, шарнирные соединения позволяют превращать блок
перед транспортировкой в параллельно сложенные плоскости.
Размеры блоков принимают равными шагу расположения внутренних стеновых панелей для надстраиваемых крупнопанельных и шагу оконных проемов для кирпичных зданий. Мансардные блоки изготавливают в заводских условиях размером на полупролет здания с возможностью их болтового крепления на уровне перекрытия, в коньковой и • опорной частях стоек. Конструкция блоков предусматривает получение стеновых ограждений в виде многослойной утепленной системы с облицовкой изнутри гипсокартонными листами, а с наружной стороны в виде кровельного покрытия из мелкоштучных металлических элементов, металлочерепицы по деревянной обрешетке. Потолочные элементы покрытия выполняют в виде тонкостенной монолитной плиты с утеплителем из минераловатных плит. Для исключения мостиков холода выступающие поверхности балочных элементов закрывают коробчатыми утепленными элементами.
29.4. Встроенные системы при реконструкции зданий
Использование встроенных строительных систем является одним из ме-
тодов, обеспечивающих повышение надежности, долговечности и капиталь-
ности здания. Встроенная система может быть реализована в сборном, моно-
литном и сборно-монолитных вариантах. Главной отличительной особенно-
стью встроенной системы является то, что она имеет самостоятельные фун-
даменты, поэтому сама воспринимает все технологические и эксплуатацион-
ные нагрузки, частично или полностью освобождая от них стеновые ограж-
дающие конструкции. Это позволяет осуществить надстройку здания незави-
симо от несущей способности старых фундаментов и стенового ограждения,
значительно сократить объемы работ по укреплению основания, усилению
существующих фундаментов и стен.
Использование встроенных систем позволяет создать более рациональ-
ную планировку помещений, обеспечить в них современный комфорт про-
живания, применить прогрессивные материалы и конструкции, осуществлять
реконструкцию современными технологиями строительства с необходимым
оснащением средствами механизации. Важным является проектирование для
реконструируемого здания в стесненных условиях городской застройки не
только современных конструкций, но и рациональной технологии производ-
ства работ.
Условия строительной площадки в ряде случаев диктуют технологию
производства работ. Невозможность использования башенных кранов тре-
буемой грузоподъемности приводит к варианту монолитных встроенных
систем с бескрановым решением подачи материалов и полуфабрикатов в зо-
ну производства работ. Специфика строительной площадки может привести
к использованию приставных башенных, самоходных, стационарных и само-
подъемных кранов.
Отсутствие монтажного крана, транспортирование и укладка бетонной
смеси бетононасосами приводят к увеличению площади захваток, возраста-
нию потребности в опалубке, а это в свою очередь приводит к появлению
длительных технологических перерывов, которые изменяют ритм и последо-
вательность производства работ. В связи с этим снижается уровень механи-
зации, увеличивается себестоимость и трудоемкость работ.
Часто определяющим фактором является многовариантное сравнение и
его итог в виде показателей рентабельности и прибыльности проекта. При-
нимается наиболее рациональный конструктивно-технологический вариант
при обязательном учете следующих показателей: трудоемкости, продолжи-
тельности производства работ, себестоимости строительства, возможной
прибыли от реализации проектного решения и др.
Встроенные системы из сборных железобетонных конструкций. В
наибольшей степени для реализации метода встроенного монтажа подходят
здания, имеющие в плане прямоугольную или близкую к ней форму. Обсле-
дование здания позволяет оценить его конструкции и определиться с исполь-
зованием конструктивных схем с полным и неполным встроенным каркасом.
Полный встроенный каркас позволяет исключить из загружения ограждаю-
щие стены, что создает предпосылки для выполнения работ по реконструк-
ции не только с полной перепланировкой, но и с надстройкой нескольких
этажей. При использовании неполного каркаса, когда частично нагрузка от
каркаса передается на наружные стены, возможность надстройки ограничи-
вается несущей способностью фундаментов и стен.
Использование полного каркаса из колонн, ригелей и плит перекрытий
является более технологичным по сравнению с существующими методами
замены только перекрытий, так как значительно снижаются объемы работ по
устройству гнезд опирания, практически не ослабляется несущая способ-
ность стен. Имеется возможность использования плит покрытия разной дли-
ны, чем обеспечивается более гибкая планировка помещений.
Полный каркас используют в случаях высокой степени износа наружных
стен и потери ими несущей способности и в случае надстройки здания не-
сколькими этажами. Шаг расположения колонн при этом согласуется с ша-
гом оконных проемов и принимается кратным им. Исключение из работы
наружных стен переводит их в разряд самонесущих, отпадает комплект ра-
бот по их усилению. Усиления стен, увязки их совместной работы с каркасом
и даже передачи части нагрузки со стен на каркас можно добиться путем
устройства стяжек в уровне перекрытий, пропуская их через специально ос-
тавленные отверстия в колоннах.
В зависимости от физического состояния фундаментов и наружных стен,
степени их износа и соответствия их новым нагрузкам, в том числе с учетом
надстройки, принимается решение об их усилении, усилении основания под
фундаментами или об устройстве новых фундаментов под каркас здания.
Для каждого реконструируемого здания требуется своя номенклатура
сборных изделий, часто отличная от выпускаемых промышленностью. Увя-
зать выпускаемое с требуемым для конкретных объектов вполне реально при
использовании гибких технологий. Для изготовления колонн и ригелей могут
использоваться переналаживаемые формы, обеспечивающие в широком диа-
пазоне получение заданных типоразмеров конструкций.
Технология встроенного монтажа предусматривает полный демонтаж
перекрытий, перегородок и других элементов, оставляя только наружные не-
сущие стены и, что реже, стены лестничных клеток. За захватку целесооб-
разно принимать отдельную секцию здания. При поточном методе возведе-
ния встроенного неполного каркаса (наружные продольные стены несут на-
грузку от каркаса) целесообразно иметь четыре самостоятельных потока:
■ устройство фундаментов под средний, продольный ряд колонн;
■ подготовка опор под ригели в наружных кирпичных стенах;
■ монтаж колонн, ригелей, стенок жесткости и плит перекрытий;
■ монтаж санитарно-технических кабин, вентиляционных блоков, лестничных маршей и площадок, стен лифтовых шахт.
При применении полного каркаса с надстройкой здания можно принять
те же четыре монтажных потока для организации работ. Но значительное
увеличение нагрузки от надстраиваемых этажей требует устройства моно-
литной фундаментной плиты под всем зданием с подколонниками под тремя
рядами колонн, или монтажа фундаментов стаканного типа под все колонны.
В зависимости от последовательности выполнения работ на объекте мо-
жет быть принят раздельный, комплексный или смешанный метод. Но реа-
лизацию всего комплекса работ по разборке старых конструкций и возведе-
нию новых необходимо осуществлять только по вертикальной позахватной
схеме, которая позволяет на одной захватке осуществлять разборку конст-
рукций, на другой бетонировать фундаментную плиту, на третьей вести мон-
таж каркаса. Своевременная установка тяжей для раскрепления свободно-
стоящих наружных стен и принятая последовательность работ по вертикали
позволяет более рационально организовать производство работ.
Сборно-монолитные встроенные системы. Для реконструируемых
зданий прямоугольной формы с ослабленными наружными несущими стена-
ми может быть применена встроенная система, включающая в себя моно-
литные внутренние продольные и поперечные несущие стены и сборные пе-
рекрытия из предварительно напряженного многопустотного настила. Длин-
номерные настилы перекрытий позволяют снизить удельный расход мате-
риалов и создать свободные планировочные объемы значительных размеров.
Данное конструктивное решение позволяет монтировать сборные перекрытия без значительных технологических перерывов, монолитные внутренние стены обеспечивают необходимую высоту этажей реконструируемого здания.
Система дополнительно предусматривает сборные элементы лестничных клеток, лифтов, санитарно-технических кабин, других встроенных элементов и монолитные пристеночные диафрагмы торцевых элементов зданий. Данное конструктивное решение позволяет варьировать расположением внутренних поперечных стен, а применение большепролетных настилов — осуществлять конструктивное решение — площадь перекрытия приближена к площади квартиры, что упрощает на любом этапе эксплуатации квартиры перепланировку помещений. В
любом случае внутренние продольные и поперечные стены должны выполняться соосно по всей высоте, начиная с подвальной части здания.
Монолитные встроенные системы. Монолитные встроенные системы
более гибкие по сравнению со сборными и могут быть рекомендованы для
зданий криволинейной и сложной формы и различной высотой этажа. При
современной индустриальное™ монолитных систем, адаптированных к раз-
личным технологическим условиям, механизации процессов транспортиро-
вания, укладки и уплотнения бетонной смеси, они по темпам производства
работ приближаются к сборному строительству. Интенсификация твердения
бетона, использование химических добавок, регулирующих технологические
свойства применяемых смесей, все это сокращает сроки работ, технологиче-
ские перерывы, повышает капитальность и долговечность зданий.
Если в реконструируемом без надстройки здании сохраняется старая
расчетная схема, то встроенная монолитная система будет представлять со-
бой двух- и трехпролетную схему с промежуточными опорами в виде колонн
или стеновых элементов при опирании монолитных перекрытий на сущест-
вующие наружные стены. При надстройке зданий несколькими этажами не-
обходимо устраивать самостоятельные фундаменты под встраиваемую сис-
тему, в этом случае наружные стены практически превращаются в самоне-
сущие и ограждающие.
При необходимости устройства самостоятельных фундаментов наиболее
рациональным решением являются монолитная плита или перекрещиваю-
щиеся ленты фундаментов. Анализ показывает, что при износе существую-
щих фундаментов порядка 50% затраты на их усиление и дополнительное
укрепление основания сопоставимы с устройством монолитной плиты, а не-
обходимые трудозатраты будут значительно выше из-за стесненных условий
работ, ограничения или невозможности применить механизацию.
Встроенный каркас реконструируемого и надстраиваемого здания может
иметь одно из ранее рассмотренных решений, но в монолитном исполнении.
Безбалочный каркас позволит осуществить планировку помещений с гибкой
разбивкой помещений. При неполном каркасе частично нагрузка передается
на наружные кирпичные стены, в которых на уровне перекрытия устраивают
штрабы; общая жесткость каркаса усиливается анкерами, установленными в
кирпичные стены.
Для систем безбалочных и каркасных, если наружные стены не учиты-
ваются в работе сооружения, конструктивная схема дополняется колоннами,
примыкающими к наружным стенам или монолитными стеновыми элемен-
тами. Стеновое обрамление, как самонесущее, исключается из общей рабо-
ты, что позволяет значительно снизить объем работ по усилению этих стен и
фундаментов под них. При необходимости допустима передача части на-
грузки от стенового ограждения на элементы встраиваемого каркаса.
Основные преимущества монолитного варианта:
■ снижение расхода материалов за счет более полного использования неразрезных систем;
■ отсутствие стыковых соединений;
■ высокая гибкость объемно-планировочных решений зданий;
■ механизация работ без применения самоходных и башенных кранов;
■ объемно-планировочное решение здания не является основным при принятии решения о реконструкции здания.
В связи с широким внедрением в практику строительства современных
опалубочных систем появилась возможность значительно сократить трудоза-
траты на все простые процессы комплексного бетонирования. В 2...3 раза
снижаются трудозатраты на установку опалубочных систем вручную, их
крановую установку, демонтаж и перестановку на новое место. Палуба из
ламинированной фанеры позволяет иметь многократную оборачиваемость,
обрамление щитов из элементов коробчатого сечения из стали и легких
сплавов увеличивает их жесткость, прочность, способность воспринимать
значительные нагрузки. Использование различных замковых соединений да-
ет возможность с минимальными затратами обеспечить прочное и плотное
сопряжение щитов, а системы подкосов — быстрое приведение опалубочной
панели в проектное положение.
Высокой технологичностью обладают опалубки перекрытий. Использо-
вание телескопических стоек обеспечивает установку опалубки при любой
высоте этажа. Учитывая специфику и сложность демонтажа опалубочных
щитов, более рациональным является использование мелкощитовой облег-
ченной опалубки.
Трудоемкость бетонных работ определяется технологичностью установ-
ки опалубочных систем, их массой, удобством устройства замковых соеди-
нений и другими технологическими характеристиками. Трудозатраты при
использовании различных опалубочных систем колеблются в пределах
0,2...0,5 чел-ч/м2. Применение несъемной опалубки может существенно
уменьшить общие трудозатраты за счет исключения цикла монтажа опалуб-
ки, ее ремонта, смазки, подготовки к новому циклу установки.
29.5. Особенности замены сборных конструкций
Замена существующих конструкций предшествует или сопутствует про-
цессам установки новых конструкций. Замена конструкций может выпол-
няться раздельным методам, когда на определенной захватке или здании в
целом сначала демонтируются все заменяемые конструкции, на месте кото-
рых затем устанавливаются новые. Возможны разные варианты работ - один
кран сначала демонтирует старые, затем устанавливает новые конструкции,
или задействованы два или несколько кранов, работа которых организована
поточно. Совмещенный метод предусматривает последовательное выполне-
ние демонтажа и монтажа конструкций в едином потоке, при едином ком-
плекте строительных машин. Фронт работ при такой организации сокраща-
ется до размеров одной или нескольких ячеек при соблюдении прочности,
жесткости и устойчивости смежных конструкций. Демонтаж конструкций
может выполняться поэлементно или укрупненными блоками в зависимости
от конструктивного решения демонтируемых сооружений и технологических
возможностей используемых при демонтаже средств.
Замена конструкций покрытия. Может осуществляться самыми раз-
нообразными самоходными и башенными кранами в зависимости от конст-
руктивного решения здания, его объемно-планировочного решения и обос-
нования выбранного варианта применяемой механизации.
В случае увеличения высоты реконструируемого одноэтажного здания
может оказаться рациональным первоначальное возведение нового покрытия
над существующим до полного завершения всех работ, а затем демонтаж
старого покрытия с использованием лебедок, мостовых кранов и соответст-
вующей такелажной оснастки. В этом случае монтаж и демонтаж конструк-
ций можно осуществить в период краткосрочных остановок или не нарушая
производственного процесса в реконструируемом здании.
При демонтаже элементов покрытия должны быть приняты меры защи-
ты от падения вниз материалов разборки, возгорания отдельных элементов
кровли при огневой резке несущих конструкций. Если при удалении отдель-
ного элемента может быть нарушено статически устойчивое равновесие, не-
обходимо усиление, раскрепление или подвеска стропами к крюку крана
опасных с точки зрения обрушения конструкций.
Замена подкрановых балок. При использовании кранового оборудова-
ния соответствующей грузоподъемности процесс замены производят тради-
ционными методами. Если грузоподъемности крана не хватает при требуе-
мом вылете, а масса балки не превышает максимальной грузоподъемности
крана, то необходимо предварительное расчаливание стрелы крана с крепле-
нием их к устойчивым элементам сооружения. При невозможности исполь-
зования кранов работы выполняют с помощью лебедок с применением
удерживающих оттяжек.
Замена колонн. Замена без разборки покрытия требует предварительно-
го вывешивания конструкций покрытия, т.е. передачи нагрузки с колонн на
другие вспомогательные элементы. Вывешивание может быть осуществлено
путем установки временных стоек-опор под узлы стропильных конструкций.
Узлы опирания металлических конструкций на временные стойки должны
быть усилены. Зазор между временными стойками и опорными узлами стро-
пильной конструкции (8... 10 мм) обеспечивают с помощью домкратов. В об-
разовавшийся зазор вводят стальную пластину необходимой толщины и
фиксируют ее от возможного смещения. При передаче усилий от покрытия
на временные стойки должен появиться зазор между ними и колонной, сви-
детельствующий о полном разгружении колонны от покрытия. Если отрыва
конструкций не произошло, то производят дополнительное поддомкрачива-
ние конструкций над временными опорами с заполнением образовавшихся
зазоров стальными прокладками. Величина зазора в процессе цикла подъема
домкратов не должна превышать 10 мм.
В ряде случаев затруднительно или невозможно установить стойки-
опоры непосредственно под несущую конструкцию крыши. В этом случае
устанавливают две стойки по возможности ближе к ферме, на них уклады-
вают стальную балку, на которую будет передаваться нагрузка от стропиль-
ной фермы.
При демонтаже колонны она первоначально отсоединяется от фундамен-
та (срезкой, срубкой, смятием, снятием гаек и т.д.). Сам демонтаж может вы-
полняться методом поворота вокруг шарнира с применением полиспаста и
тянущей лебедки. Метод основан на медленном опускании головы колонны
мри опоре ее пяты на фундамент. Возможно применение трех лебедок, при
взаимосвязанной работе которых пята колонны сползает с колонны в сторо-
ну одной из лебедок, другие обеспечивают опускание головы колонны в
плоскости сползания.
Метод надвижки на старые опоры. Метод замены отдельных соору-
жений целиком представляет собой передвижку (сдвижку с фундамента) ста-
рого и надвижку на его место нового сооружения, что позволяет значительно
сократить остановочный период для предприятия. Возможны два варианта
передвижки — тянущий с помощью лебедок и системы полиспастов и тол-
кающий — с помощью электрических или гидравлических домкратов. Пре-
имущество тянущего способа — в непрерывности движения объекта пере-
движки, у второго способа - простота и компактность используемых уст-
ройств, что особенно важно в стесненных условиях реконструкции объекта.
Передвижка осуществляется по рельсовым многониточным путям, по
железобетонному основанию с уложенными стальными пластинами и ци-
линдрическими стальными катками диаметром 100... 150 мм.
ГЛАВА 30
ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗВЕДЕНИЯ МАЛОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ
ИЗ ЛЕГКИХ КОНСТРУКЦИЙ
30.1. Возведение зданий в несъемной опалубке
Введение в действие новых, более жестких требований к сопротивлению
теплопередаче для ограждающих конструкций в жилищном строительстве требует разработки и внедрения эффективных энергосберегающих технологий производства строительных материалов, создания универсальных изделий и конструкций, позволяющих получить высококачественное и дешевое жилье.
Одной из таких технологий является технология «Пластбау-3», превос-
ходящая многие современные решения по технико-экономическим и техно-
логическим показателям. Эта технология предполагает использование не-
съемной опалубки из пенополистирола, обладающего прекрасными строи-
тельными и эксплуатационными характеристиками.
Стеновые панели и панели перекрытий технологии «Пластбау-3» обладают необходимыми теплоизоляционными свойствами, легки, просты в обработке,
быстро монтируются и не требуют для своей установки использования мощ-
ных строительных механизмов. Указанная технология предпочтительна для
малоэтажного строительства жилых и общественных зданий и сооружений, а
также для надстройки, возведения временных зданий и сооружений.
Несущие конструкции представляют собой монолитную железобетонную пространственную систему, состоящую из железобетонных продольных и поперечных стен, ребристых перекрытий и обвязочных горизонтальных рам, соединяющих стены и перекрытия.
Возведение системы осуществляется в несъемной опалубке, изготовлен-
ной с применением пенополистирольных плит ПСВ-С марки 25 толщиной от
50 до 150 мм. Плотность пенополистирола в изделиях «Пластбау» составляет
20...25 кг/м3, ценным свойством материала является его влагостойкость. Не-
съемная опалубка состоит из изготовленных в заводских условиях опалубоч-
ных элементов стен и перекрытий, объединяющих в себе функции опалубки,
утеплителя и звукоизоляции стен и перекрытий, а также основания для нане-
сения отделочных (фактурных) слоев.
Паропроницаемость пенополистирола значительно ниже, чем других из-
вестных теплоизоляционных материалов, высокий уровень изоляции и прак-
тическое отсутствие тепловых мостиков в конструктивном решении стен и
перекрытий исключает образование конденсата на стенах и потолках, хоро-
шая звукоизоляция обеспечивает комфорт жилого помещения.
Опалубочная система разработана для зданий и сооружений с макси-
мальной этажностью пять этажей, при шаге несущих стен 3,6; 4,2; 6,0; 7,2 м
и высоте помещений от пола до потолка 2,8; 3,0; 3,3 и 3,6 м. Основной пла-
нировочный модуль принят 1,2 м, высотный модуль — 0,3 м (допустимо
0,1 м). Система разработана для использования при максимальной темпера-
туре наружного воздуха ± 50°С.
Для стен используют опалубочные элементы шириной 1200 мм и высо-
той на этаж. Для наружного слоя применяют пенополистирольные плиты
(ППС) сплошного сечения толщиной 50... 150 мм, для внутреннего слоя толь-
ко 50 мм, которые объединяются в заводских условиях в опалубочные эле-
менты с помощью пространственных арматурных каркасов и стальных стя-
жек с резьбой, устанавливаемых с шагом 200 мм (рис.30.1). Фиксация и кре-
пление опалубочных элементов осуществляют с помощью заглушек из огне-
упорного полиэтилена. Железобетонные стены запроектированы толщиной
0,2 м со сварным арматурным каркасом при размерах ячейки 20x20 см. Каж-
дый элемент имеет продольный стальной арматурный каркас, восприни-
мающий технологическую нагрузку.
Для внутренних стен и перегородок применяют опалубочные элементы
шириной до 1200 мм, высотой на этаж и толщиной ППС 50...] 50 мм (также
сплошные). Для перекрытий и покрытий используют опалубочные элементы
длиной до 7200 мм при ширине 1200 и 600 мм; толщина всех ППС 200 мм.
Рис.30.1. Элемент опалубки наружной стены:
1 — огнестойкий пенополистирол; 2 — монолитный бетон; 3 — стяжка с резьбой диаметром б мм; 4 — арматура диаметром 3 мм; 5 — заглушка из огнестойкого полиэтилена
Посередине этих опалубочных элементов предусмотрены прорези для последующей установки арматурного каркаса, воспринимающего технологические нагрузки и пустоты для повышения звукоизоляции (рис.30.2). Опалубочные элементы перекрытий и покрытий предназначены для укладки на горизонтальные и наклонные поверхности. Железобетонные ребристые плиты перекрытий толщиной плиты 0,05 м и толщиной ребер 0,21 м армированы сеткой с размером ячейки 20x20 см и вертикальными каркасами в местах ребер.
Пространство между пенополистирольными элементами стен и перекры-
тий заполняют бетоном, который армируют металлическими стержнями и
сетками. Внутри здания вертикальные поверхности стен и перегородок из
ППС оштукатуривают по металлической сетке или облицовывают гипсокар-
тонными листами или гипсоволокнистыми и вермикулитовыми теплоизоля-
ционными плитами.
К основным особенностям монтажа опалубочной системы следует от-
нести поэтажную установку опалубочных элементов стен на направляю-
щие профили из оцинкованной стали и закрепление в стыках поверху эле-
ментов стыковых накладок из тех же профилей. Пространственная жест-
кость установленных опалубочных элементов стен обеспечивается с по-
мощью горизонтальных стальных тяжей. Леса под перекрытия состоят из стоек с сеткой опор 1,5x1,5 м и прогонов обычно из бруса 10x10 см.
Исходя из повышенной пожаробезопасности плит ППС, конструктивное решение системы пре-
Рис.30.2. Элемент опалубки перекрытия:
1 — огнестойкий пенополистирол; 2 — стальной стержень
диаметром 3 мм; 3 — стяжка с резьбой диаметром 5 мм;
4-заглушка из огнестойкого полиэтилена
дусматривает их поэтажные рассечки с заполнением минераловатными плитами той же толщины и высотой 250 мм. Фасадная защита пенополистирольных плит предусматривает оштукатуривание по оцинкованной стальной сетке; сетку устанавливают в два ряда на высоту не менее 1,8 м от отмостки и в один ряд по толщине штукатурки на остальных участках стены по высоте. Для огнезащиты могут быть использованы другие, разрешенные для этой цели, материалы, в частности фиброцементные плиты типа «Минерит», «Семстоун», «Семколор».
Огнезащита ППС внутри помещений в зданиях высотой до двух этажей
осуществляется нанесением штукатурного слоя по стальной сетке толщиной
15 мм, для зданий большей этажности толщина штукатурного защитного
слоя возрастает до 25 мм.
Для обеспечения долговечности зданий монтаж элементов опалубки
«Пластбау-3» рекомендуется выполнять с отметки, превышающей уровень
земли не менее чем на 0,6 м^или предусматривать в проекте технически
обоснованное решение по защите цокольной части панелей от увлажнения
атмосферными осадками (снег, дождь) и механического повреждения.
В связи с незначительной собственной массой опалубочных элементов
определяющим фактором для выбора монтажного крана являются необхо-
димый вылет стрелы и масса бункера с бетонной смесью.
Опалубочные элементы достаточно гибкие, особенно вертикальные сты-
ки элементов стен, поэтому в процессе укладки бетона возможны деформа-
ции, приводящие к их отклонению от проектного положения - искривление
стен в плане за счет податливости стыков, отклонение стен от вертикали за
счет обжатия пенополистирола у шайб и т.д. Это обязывает обратить особое
внимание на поэтажный геодезический контроль, выполняемый на всех ста-
диях строительства: разбивка осей сооружения, разбивка и контроль уста-
новки маячных элементов, контроль вертикальности стеновой опалубки,
контроль уровня установки опалубки перекрытий и поддерживающих стоек
(высотные отметки и горизонтальность), испольнительные схемы стен и пе-
рекрытия после их бетонирования и выдерживания бетона, контроль проги-
бов перекрытия после снятия поддерживающих стоек.
Для поддержания необходимых темпов возведения здания на строитель-
ной площадке должен быть предусмотрен запас опалубочных элементов, не-
обходимых для возведения не менее трех этажей — комплекты на возводи-
мый и последующий этажи.
30.2. Монтаж элементов опалубки стен
Для поточного производства работ по монтажу опалубки, установке ар-
матуры, бетонированию стен и перекрытий здание в плане разбивают на за-
хватки (рабочие участки), приблизительно равные по площади (трудоемости
предполагаемых работ) и ограниченные по периметру наружными и внут-
ренними стенами. Размер захваток зависит от предполагаемого темпа произ-
водства работ, комплектности поставки опалубочных элементов, достаточ-
ности обеспечения площадки бетонной смесью, обеспеченности квалифици-
рованной рабочей силой. Минимальное количество захваток две, четырехза-
хватная система позволяет лучше организовать производственный процесс.
Первоначально на захватке выполняют следующие процессы:
■ проверяют готовность основания — завершение работ по фундаментам или готовность перекрытия предыдущего этажа;
■ нанесение рисок разбивочных осей;
■ очистка от грязи рабочих поверхностей основания;
■ доставка в зону работ необходимых приспособлений и инвентаря;
■ выверка горизонтального уровня подготовленных опалубочных поверхностей под стены. Для участка стены до 2 м перепад высот допустим в
2,5 мм, максимальный перепад на захватке — до 10 мм.
Монтаж пакетов стеновых опалубочных элементов ведут на захватке в
соответствии с утвержденной схемой проекта, обычно с угла здания. Эле-
менты выверяют в вертикальной плоскости и раскрепляют инвентарными
подкосами. Опалубочные элементы выставляют на прямолинейных участках
в пределах захватки, в местах смежных углов или взаимных пересечений
производят выверку разбивочных осей. В местах сопряжения внутренних
слоев пенополистирола по вертикальному шву объединяют фиксаторами-
коротышами длиной 200...250 мм из оцинкованного профиля - швеллера.
После установки перемычечных армированных элементов над оконными
и дверными проемами производят закладку арматурных тяжей на прямоли-
нейных участках стен между углами здания и проемами, места и количество
стяжек определяют по проекту. После контрольной сверки правильности
сборки опалубочных элементов стен осуществляют натяжение тяжей специ-
альным стягивающим захватом. Натяжение должно обеспечить плотное
примыкание друг к другу опалубочных элементов, исключающее вытекание
цементного молока при укладке в опалубку бетонной смеси.
30.3. Монтаж элементов опалубки перекрытия
Монтаж опалубочных элементов перекрытий следует начинать после
окончания монтажа и выверки опалубки стен на захватке. При разбивке зда-
ния на одну-две захватки опалубочные элементы перекрытия укладывают
начиная от торца здания; при протяженных зданиях в несколько захваток для
средних захваток рекомендуется начинать укладку опалубки от лестничной
клетки.
Работу на захватке начинают с установки стоек лесов, согласно проек-
ту производства работ. Стойки устанавливают на подготовленное основа-
ние (бетонный пол подвала, междуэтажное перекрытие) с ячейкой не реже
Рис.30.3. Узел примыкания перекрытия к наружной
стене (поперечный разрез):
1 — элемент опалубки стены керхнего яруса; 2 - цементно-песчаная штукатурка по сетке; 3 — противопо-
жарная рассечка из .жестких мипераловатных плит;
4 — элемент опалубки стены нижнего яруса; 5 - термо-
вкладыш из пенополистирола; 6 -элементы опалубки
перекрытия; 7 — цементно-песчаная штукатурка по
металлической сетке или потолки ш гипсокартоиных
листов
1,5x1,5 м, в пределах 3 м2 на одну стойку. Для предотвращения обжатия опорных частей пенополистирола стен и перекрытий первый ряд стоек выставляют не далее, чем на 0,5 м от опорных торцов стен. По верху стоек в пазы оголовка укладывают опорные прогоны из бруса
100x100 мм.
Монтаж первых двух плит опалубки перекрытия рекомендуется вы- полнять монтажным краном, выверку и расстроповку производить с при-
ставных лестниц. Дальнейший монтаж можно выполнять со смонтированной опалубки, допускается в пределах захватки складировать элементы опалубки на уже смонтированных участках опалубки в штабелях не более 3 шт. по высоте.
После монтажа опалубки перекрытий арматурщики устанавливают арматурные каркасы и отгибы монолитных балок в узлах сопряжения стен и перекрытий. Укладкой арматурных сеток с необходимой вязкой и обеспечением защитного слоя бетона завершается армирование плиты перекрытия (рис.30.3). Для обеспечения проектного положения арматурных каркасов и сеток необходимо проложить ходовые настилы в необходимых местах, в том числе по периметру стен.
До начала бетонирования необходимо провести контрольную проверку
правильности установки и раскрепления опалубки стен и перекрытий.
30.4. Укладка бетонной смеси
Бетонную смесь транспортируют на строительную площадку в автобето-
носмесителях, а подают на рабочее место бетононасосом. Бетонирование
стен и перекрытий ведут по литьевой технологии, подвижность бетонной
смеси должна быть в пределах 15... 18 см и обеспечивать качественное за-
полнение опалубки. Подвижность бетонной смеси достигается за счет при-
менения пластификаторов.
Бетонную смесь на захватке укладывают в конструкцию стены горизон-
тальными слоями, без разрывов, выдерживая направление укладки во всех
слоях. Бетонирование стен ведется в три основных этапа (яруса):
1) бетонирование до уровня оконных проемов;
2) с уровня простенков и стен до уровня низа оконных перемычек;
3) до уровня низа опалубочных элементов перекрытия.
При бетонировании стен на уровне первого и второго ярусов допускается самоуплотнение бетонной смеси под ее собственным весом. Для третьего яруса бетонирование надперемычечных участков стены предусмотрено с применением глубинных вибраторов, продолжительность вибрирования на каждой позиции должна быть в пределах 15...20 с для предотвращения расслаивания бетонной смеси и исключения обжатия пенополистирола под пластмассовыми шайбами.
Бетонирование перекрытия рекомендуется выполнять, начиная с балок
по периметру захватки и над внутренними стенами, что при уплотнении бе-
тонной смеси даст дополнительное уплотнение продольных стыков между
опалубочными элементами перекрытий. Далее бетонирование должно осу-
ществляться в направлении, перпендикулярном расположению ребер пере-
крытий относительно рабочих швов бетонирования.
Рабочие швы бетонирования для данной опалубочной системы допуска-
ется устраивать в следующих местах:
■ для стен первого этажа — только в подоконном пространстве;
■ для стен второго этажа — в межоконных простенках;
■ при бетонировании перекрытий — в пределах 1/4 пролета бетонируемого элемента.
Оптимальными для данной технологии считаются: температура укла-
дываемой бетонной смеси не ниже 30°С, быстротвердеющий портландце-
мент марки не ниже М400, добавки нитрита натрия, расход которых кор-
ректируется в зависимости от температуры наружного воздуха. Необходи-
мо учитывать, что элементы несъемной опалубки Пластбау представляют
собой теплую, водонепроницаемую конструкцию, которая позволяет про-
изводить бетонные работы на стройплощадке при отрицательных темпера-
турах.
Достоинствами конструкции «Пластбау-3» является низкая собственная
масса ограждающих конструкций, которая позволяет снизить затраты на уст-
ройство каркаса, сокращает потребность в цементе, арматуре, применение
простых и дешевых механизмов для производства работ. Гладкость и ров-
ность получаемых поверхностей позволяет значительно сократить трудоза-
траты на их отделку. Немаловажными достоинствами пенополистирола яв-
ляются срок службы готовых изделий, который составляет 200 лет, а также
низкие эксплуатационные затраты.
30.5. Специфика зимнего бетонирования
Бетонирование перекрытий производят по захваткам при объеме бетон-
ной смеси до 30 м\ Между блоками бетонирования в качестве опалубки ус-
танавливают отсечную сетку перпендикулярно оси бетонирования. Допуска-
ется смещение опалубки от проектного положения для стен 8 мм, для пере-
крытий — 10 мм.
При выдерживании уложенного бетона необходимо поддерживать тем-
пературно-влажностный режим, обеспечивающий нарастание прочности бе-
тона, предохранять твердеющий бетон от механических повреждений. Бла-
гоприятные температурно-влажностные условия обеспечиваются:
■ предварительным нагревом бетонной смеси;
■ укрытием бетона от ветра и атмосферных осадков;
■ укрытием гидротеплоизоляционными материалами;
■ нагревом бетона в процессе выдерживания.
Непосредственно перед укладкой бетонной смеси сжатым или горячим
воздухом под брезентовым или полиэтиленовым покрытием удаляют снег и
наледь с опалубки и арматуры.
Бетонную смесь рекомендуется укладывать полосами, ограниченными
деревянными рейками. После укладки, уплотнения и отделки бетона поверх-
ность должна быть укрыта 5-,10-сантиметровым слоем пенополистирола с
укрытием его с двух сторон рулонным гидроизолирующим материалом или
слоем в 5 или 10 см минеральной ваты в пластиковой оболочке при ожидае-
мой температуре наружного воздуха соответственно до —15°С и ниже —15°С.
Режимы обогрева должны обеспечивать минимальную прочность бетона
ненагруженных монолитных конструкций: вертикальных - не менее 30 МПа;
горизонтальных при пролете до 6 м - 70% и более 6м — 80% проектной
прочности. Снятие опор опалубки перекрытий допускается при достижении
бетоном прочности не менее 70% от проектной, при меньшей прочности ус-
танавливают промежуточные опоры.
Электрообогрев монолитных конструкций. Для несъемной опалубки
из пенополистирола рекомендуется применять нагревательные провода с ме-
таллической токонесущей изолированной жилой, подключаемые в электри-
ческую сеть и работающие, как нагреватели сопротивления. Для нормально-
го обогрева основным требованием является предотвращение механических
повреждений изоляции проводов при их установке, монтаже опалубки и ук-
ладке бетонной смеси, устранение замыканий токонесущей жилы с армату-
рой и другими металлическими элементами.
Нагревательные провода размещают в конструкции перед бетонировани-
ем. В монолитных стенах применяют вертикальную навивку нагревательного
провода. Провод закрепляют снаружи на вертикальные сетки и каркасы, в
наиболее защищенной зоне при бетонировании — между арматурой и опа-
лубкой из пенополистирола. В перекрытиях провод размещают в нижней
части, закрепляя по сетке и арматурному каркасу. Греющий провод приме-
няют в виде отрезков длиной 30...45 м или последовательно соединенных с
общим сопротивлением, равным расчетному. Провода к арматуре крепят вя-
зальной проволокой.
Продолжительность обогрева зависит от температуры и требуемой ко-
нечной прочности бетона, которую можно определить по графикам набора
прочности в зависимости от температуры выдерживания. После окончания
изотермического выдерживания он остывает под слоем утеплителя. Скорость
остывания бетона при резком понижении температуры наружного воздуха
поддерживают в заданных пределах путем периодических включений под
рабочую нагрузку на 15...30 мин греющих проводов.
В бетонную смесь, подвергаемую тепловой обработке, целесообразно
вводить противоморозные добавки (нитрит натрия) в количестве 2...4% от
массы цемента для понижения температуры льдообразования и сохранения
более значительного срока удобоукладываемости бетонной смеси, когда ус-
ловия транспортирования и укладки ее при отрицательной температуре на-
ружного воздуха не позволяют сохранить положительную температуру бето-
на до начала прогрева.
Предварительный электроразогрев бетонной смеси. Возведение мо-
нолитных конструкций с использованием предварительного электроразогре-
ва заключается в приготовлении и доставке бетонной смеси на строительную
площадку, форсированном ее разогреве до заданной температуры электриче-
ским током, укладке разогретой смеси в подготовленную опалубку и после-
дующем выдерживании в ней бетона в течение заданного времени, не допус-
кая остывания конструкций в целом ниже расчетной температуры.
Электроразогрев бетонных смесей осуществляют непосредственно перед
их укладкой с помощью системы пластинчатых электродов, подключаемых к
источнику переменного электрического тока промышленной частоты на ра-
бочее напряжение 380 В. Продолжительность форсированного электроразо-
грева бетонной смеси до заданного температурного уровня определяется на-
личием электрических мощностей, темпом бетонирования, интенсивностью
загустевания смеси и другими факторами и должна находиться в пределах
5...20 мин. Разогрев более 20 мин может привести к недопустимому загусте-
ванию смеси.
Разогретая бетонная смесь быстро теряет свои формовочные свойства,
транспортировать ее к месту укладки нужно без перегрузок, укладку в опа-
лубку производить немедленно, в минимально короткие сроки. Время от мо-
мента окончания прогрева до окончания виброуплотнения не должно пре-
вышать 15 мин. Обеспечение в течение заданного срока требуемых формо-
вочных свойств разогретой смеси может быть достигнуто введением при
приготовлении бетонной смеси пластифицирующих или замедляющих схва-
тывание добавок — сульфитно-дрожжевой бражки (СДБ), винсоловой смолы, омыленного древесного пека, мылонафта, добавки ГКЖ-10 и др.
Электроразогрев бетонной смеси в бункерах осуществляют в следующей
последовательности:
1) очищенные бункеры устанавливают на посту электроразогрева;
2) бетонную смесь из автомашины выгружают в бункер;
3) путем кратковременного вибрирования с помощью установленного на корпусе бункера вибратора бетонная смесь растекается по объему бункера и тем самым равномерно распределяется между электродами; в бетонную
смесь устанавливают термометры или термодатчики;
4) производят необходимую проверку и подключение, осуществляют подачу напряжения на электроды.
После достижения в бетонной смеси расчетной температуры отключают
напряжение, разогретую смесь подают к месту укладки.