Организация и технология выполнения строительного процесса

Устройство опалубки. Трудоемкость устройства опалубки составляет до 40% трудоемкости всего комплекса бетонных работ, а стоимость доходит до 10...20% стоимости бетонируемой конструкции. Поэтому совершенствование опалубочных работ является одним из реальных путей повышения технико-экономической эффективности монолитных бетонных и железобетонных конструкций.

Рис.2.1. Разборно-переставная опалубка:

а – щитовая (для устройства ленточных фундаментов); б – то же, для столбчатых фундаментов; в – унифицированная; 1 – щиты; 2 – сшивные планки; 3 – крепления; 4 – распорки; 5 – прижимная доска; 6 – проволочная стяжка; 7 – ферма; 8 – стяжные хомуты; 9 – рабочая площадка; 10 – расчалка

Опалубкой в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003 называют конструкцию, представляющую собой форму для укладки и выдерживания бетонной смеси. Состоит из формообразующих, несущих, поддерживающих, соединительных, технологических и других элементов и обеспечивает проектные характеристики монолитных конструкций.

В соответствии с ГОСТ Р 52085-2003 опалубка подразделяется на типы в зависимости от пяти следующих признаков.

1. Типы опалубки в зависимости от вида бетонируемых монолитных конструкций:

– опалубка вертикальных монолитных конструкций (в том числе наклонно-вертикальных): опалубка фундаментов; опалубка ростверков; опалубка стен; опалубка мостов, труб, градирен; опалубка колонн и т.п.;

– опалубка горизонтальных монолитных конструкций (в том числе наклонно-горизонтальных): опалубка перекрытий (в том числе балочных и ребристых); опалубка куполов (сфер, оболочек, сводов); опалубка пролетных строений мостов (эстакад и других подобных сооружений).

2. Типы опалубки в зависимости от конструкции:

– мелкощитовая: модульная; разборная;

– крупнощитовая: модульная; разборная;

– блочная: внешнего контура (блок-форма) (разъемная, неразъемная, переналаживаемая); внутреннего контура (разъемная, неразъемная, переналаживаемая);

– объемно-переставная: П-образная; Г-образная; универсальная;

– скользящая;

– горизонтально-перемещаемая: катучая; туннельная;

– подъемно-переставная: с шахтным подъемником; с опиранием на сооружение;

– пневматическая: подъемная; стационарная;

– несъемная: включаемая в расчетное сечение конструкции; не включаемая в расчетное сечение конструкции; со специальными свойствами.

3. Типы опалубки в зависимости от материалов ее несущих элементов:

– стальная;

– алюминиевая;

– пластиковая;

– деревянная;

– комбинированная.

4. Типы опалубки в зависимости от применяемости при различной температуре наружного воздуха и характера воздействия опалубки на бетон монолитных конструкций:

– неутепленная;

– утепленная;

– греющая;

– специальная.

5. Типы опалубки в зависимости от оборачиваемости:

– разового применения (в том числе несъемная);

– инвентарная.

При расчете опалубки учитывают вертикальные и горизонтальные нагрузки от собственной массы опалубки и лесов, бетонной смеси, арматуры, людей, механизмов для перевозки бетонной смеси по бетонируемому горизонту, от воздействия ветра, вибрирования и динамических нагрузок, возникающих при выгрузке бетонной смеси в опалубку.

Боковые элементы опалубки рассчитывают на давление бетонной смеси. При этом принято считать, что давление этой массы распространяется в глубь бетона не более чем на 1 м.

Конструкция опалубки должна обеспечивать достаточные прочность, надежность, простоту монтажа и демонтажа ее элементов, возможность укрупненной сборки и широкую вариантность компоновки при их минимальной номенклатуре.

Заготовка и монтаж арматуры. Арматура для железобетонных конструкций может быть классифицирована:

по материалу – на стальную и неметаллическую;

по технологии изготовления – на горячекатаную стержневую диаметром 6...90 мм и холоднотянутую круглую проволочную диаметром 3...8 мм в виде обыкновенной или высокопрочной проволоки, а также арматурных канатов и прядей;

по профилю – на круглую гладкую и периодического профиля. Арматура периодического профиля имеет фигурную поверхность, что обеспечивает ее лучшее сцепление с бетоном;

по принципу работы в железобетонной конструкции – на ненапрягаемую и напрягаемую;

по назначению – на рабочую арматуру, воспринимающую в основном растягивающие напряжения; распределительную, предназначенную для распределения нагрузка между стержнями рабочей арматуры; монтажную, служащую для сборки арматурных каркасов;

по способу установки – на штучную арматуру, арматурные каркасы и сетки.

Особую группу составляет стальная жесткая арматура в виде тавровых балок и другого проката, применяемая для армирования высотных зданий, специальных сооружений, и так называемая дисперсная арматура в виде рубленого стекловолокна или асбеста, используемая главным образом для армирования цементного камня.

По своим механическим характеристикам арматурная сталь относится к нескольким классам: A-240(A-I), A-300(A-II), A-400(А-Ш), A-600(A-IV), A-800(A-V) и т. д. Каждому из них соответствует своя марка стали: например, для арматурной стали A-240(A-I) – СтЗ, для A-300(A-II) – 18Г2С, для A-800(A-V) – 20ГС и т. д.

Рис.2.2. Виды арматуры: а – A-240(A-I); б – A-300(А-II); в – А-400(А-III) и A-600(A-IV); г – высокопрочная проволока круглая; д – высокопрочная проволока периодического профиля; е – семипроволочная прядь класса К-7; ж – арматурный трехпрядевый канал К-3

В стандартах регламентированы требования, касающиеся удлинения стали при разогреве, ее химического состава и др. В частности, химический состав определяет такое качество, как свариваемость стали.

Горячекатаная сталь может быть подвергнута холодной обработке: волочению, холодному сплющиванию и силовой обработке. При этом в результате явления наклепа повышается предел текучести металла, что позволяет экономить арматурную сталь.

Заготовка арматурных изделий производится, как правило, централизованно на бетонных заводах годовой мощностью 20...80 тыс. т или в арматурных цехах заводов железобетонных конструкций.

Арматуру для железобетонных изделий изготовляют в виде сеток, плоских и пространственных каркасов, арматурно-опалубочных блоков, закладных деталей. Арматуру для предварительно напряженных железобетонных конструкций делают в виде пучков или канатов из высокопрочной стальной проволоки.

Широкое применение в строительстве находят унифицированные легкие товарные плоские сетки, доставляемые пакетами или в виде рулонов массой до 150 кг. Для армоцементных конструкций выпускают тканые сетки с ячейками, сторона которых может быть 5...20 мм.

Процесс заводского производства арматурных изделий полностью механизирован и частично автоматизирован. Он состоит из заготовительных и сборочных операций.

К заготовительным операциям относятся правка, чистка, резка, гнутье и сварка арматурной стали.

К сборочным операциям относятся сварка плоских или пространственных каркасов, укрупнительная сборка плоских каркасов в пространственные блоки, сборка арматурных и арматурно-опалубочных бло-ков, которую выполняют на специальных стендах.

Арматуру устанавливают после проверки и приемки опалубки. Монтаж арматуры необходимо выполнять укрупненными элементами. При установке арматуры должны быть обеспечены предусмотренная проектом толщина защитного слоя и расстояние между рядами арматуры.

Защитный слой в железобетонных конструкциях предназначен для предохранения (в течение нормируемого срока) арматуры от воздействия огня при пожаре и от коррозии. В плитах и стенках из тяжелого бетона толщиной до 100 мм толщина защитного слоя должна быть не менее 10 мм; при бетоне толщиной до 150 мм – не менее 15 мм; в балках, прогонах и колоннах при диаметре рабочей арматуры 20...32 мм – не менее 25 мм, при большем диаметре – не менее 30 мм.

Необходимую толщину защитного слоя обеспечивают бетонными или цементными подкладками, которые остаются после бетонирования в теле конструкции, а расстояние между стержнями или рядами арматурных стержней – путем укладки обрезков стальной арматуры.

При устройстве фундаментов под колонны промышленного здания на бетонную подкладку краном укладывают готовые сварные сетки, к которым приваривают выпуски для крепления арматуры колонн.

Для крупных фундаментов применяют изготовленные на заводе пространственные арматурные блоки, которые монтируют краном непосредственно с транспортных средств.

Приемку смонтированной арматуры оформляют актом на скрытые работы. В акте указывают номера рабочих чертежей, отступления от проекта и основания для этого (проверочные расчеты, разрешение проектной организации и т.д.), а также приводят заключение о возможности бетонирования конструкций.

Контроль качества сварных соединений сводится к их наружному осмотру и последующему механическому испытанию сварных соединений, вырезаемых из конструкций, или к проверке с помощью неразрушающих методов.

Укладка и уплотнение бетонной смеси. Перед началом бетонирования проверяют (и оформляют актом) соответствие проекту опалубки, арматуры, расположения анкерных болтов и закладных частей, а также правильность устройства основания.

Перед бетонированием опалубку очищают от грязи и строительного мусора. Деревянную опалубку примерно за 1 ч до укладки смеси обильно смачивают, а оставшиеся щели законопачивают. В металлической опалубке зазоры заделывают алебастром.

Если бетонную смесь укладывают на ранее уложенный бетон основания, то во избежание обезвоживания укладываемой бетонной смеси обильно увлажняют бетон основания, причем перед бетонированием с поверхности основания удаляют остатки воды.

Если арматура установлена на всю высоту конструкции, при подаче бетонной смеси сверху может быть забрызгана вышерасположенная арматура, что впоследствии уменьшит сцепление бетона с арматурой. Этого следует избегать.

Бетонную смесь следует разгружать в опалубку как можно ближе к месту ее укладки.

При бетонировании фундаментов и массивов в зависимости от принятой технологической схемы бетонную смесь подают в опалубку непосредственно из транспортного средства с применением передвижного моста или эстакады либо вибропитателями и виброжелобами или бадьями с помощью кранов. При высоте разгрузки бетонной смеси более 3 м применяют хоботы.

Малоармированные фундаменты и массивы бетонируют смесью с подвижностью по стандартному конусу 1...3 см и крупностью заполнителя не более трети наименьшего расстояния между стержнями арматуры.

Бетонную смесь укладывают слоями 20...40 см. Наибольшая толщина слоя бетонной смеси не должна превышать 1,25 длины рабочей части вибратора. Более глубокое погружение вибратора может привести к нарушению структуры ранее уложенного слоя бетона.

При бетонировании фундаментов применяют глубинные вибраторы, а при устройстве крупных массивных фундаментов – вибрационные пакеты, подвешенные на стреле крана, или плоскостные виброизлучатели. При бетонировании крупных массивов используют мощное навесное вибрационное оборудование, устанавливаемое на малогабаритных самоходных устройствах.

При этом необходимо иметь в виду, что строительные нормы и правила разрешают только минусовые допуски.

При бетонировании железобетонных фундаментов под металлические колонны в бетоне, в соответствии с проектом, устраивают шахты для анкерных болтов. При этом обращают особое внимание на правильность расположения анкерных болтов, а при безвыварочном монтаже металлических колонн – на точное соответствие верха опорной стальной плиты проектной отметке.

Рис.2.3. Электромеханические вибраторы:

а – глубинный с жестким валом; б – глубинный с гибким валом; в – площадочный; г – виброрейка; д – наружный тисковый, укрепляемый на опалубке; е – схема уплотнения бетонной смеси глубинным вибратором: 1 – уплотняемый слой; 2 – ранее уплотненный слой; 3 – предельное положение вибратора; R – радиус действия вибратора

При бетонировании фундаментов, рассчитанных на восприятие динамических нагрузок (фундаменты под турбогенераторы, компрессоры, кузнечнопрессовое оборудование и т.д.), обязательным технологическим требованием является отсутствие рабочих швов, что обусловливает необходимость непрерывной укладки бетонной смеси.

При сооружении фундаментов используют также метод безопалубочного бетонирования. Он заключается в том, что в построечных условиях изготовляют арматурно-опалубочные блоки с монолитной несъемной опалубкой. Готовый блок устанавливают краном в проектное положение и затем заполняют бетонной смесью.

Метод эффективен при возведении массивных конструкций, расположенных ниже уровня земли: подколенников, фундаментов под оборудование, стен подземных сооружений и т.д. Данный метод по сравнению с традиционным методом бетонирования позволяет снизить трудовые затраты почти вдвое.

Распалубка. При распалубках железобетонных конструкций необходимо плавно демонтировать опалубку, предварительно ослабляя клинья или винты под стойками и сохраняя для дальнейшего использования эле-менты инвентарной опалубки.

Важной проблемой является уменьшение сцепления бетона с опалубкой. Это сцепление зависит от адгезии (прилипания) и когезии (прочности на растяжение пограничных слоев на контакте «опалубка – бетон») бетона, его усадки и характера формующей поверхности опалубки.

Адгезия заключается в том, что при укладке и виброуплотнении бетонная смесь приобретает свойства пластичности и поэтому сплошность контакта между ней и опалубкой возрастает.

Если адгезия мала, а когезия велика, при распалубке отрыв происходит по плоскости контакта и формующая поверхность опалубки остается чистой, а лицевые поверхности забетонированной конструкции получаются хорошего качества.

Уход за бетоном. Уход за бетоном должен обеспечить:

– температурно-влажностный режим, исключающий интенсивное высыхание бетона и связанные с этим температурно-усадочные деформации;

– условия, исключающие механические повреждения свежеуложенного бетона, нарушение прочности и устойчивости забетонированной конструкции.

Условия выдерживания бетона и сроки распалубки определяют на основании требований, установленных действующими строительными нормами и правилами.

При летней температуре наружного воздуха, характерной для большинства западных, центральных и восточных регионов страны, более открытые поверхности бетона (например, плоскости перекрытия) защищают от прямого воздействия солнечных лучей и ветра рогожей, мокрыми опилками, полимерными пленками.

Бетон на портландцементе поливают в течение 7 сут., на глиноземистых цементах – в течение 3 сут. и на прочих цементах – 14 сут.

При температуре воздуха выше 15°С бетон первые 3 сут. поливают с интервалом в 3 ч. В последующие дни полив может быть сокращен до 3 раз в сутки.

Чтобы исключить механические повреждения свежеуложенного бетона, запрещаются движение людей, установка лесов и опалубки до достижения бетоном прочности не менее 1,5 МПа. Движение по забетонированным перекрытиям автотранспорта, бетоноукладчиков и других машин запрещается до достижения бетоном проектной прочности. Лишь в исключительных случаях, вызванных неотложной производственной необходимостью, может быть разрешено движение монтажных кранов по свежезабетонированному перекрытию. При этом должен быть устроен прочный деревянный настил.

Как только бетон достигнет прочности, при которой может быть обеспечена при распалубке сохранность поверхностей и граней конструкции, распалубливают боковые элементы опалубки.

С сооружений, возводимых в сейсмических районах, несущую опалубку снимают в сроки, указанные в проекте.

Загружение всех конструкций полной расчетной нагрузкой допускается лишь после достижения бетоном проектной прочности

Дата добавления: 2017-01-13