Text
                    УДК 624.04:539.4

ББК 38.6

С 53

Рецензенты:

Кафедра строительных конструкций и гидротехнических сооружений
Саратовского государственного аграрного университета
им. Н. И. Вавилова

Кандидат технических наук,
Заместитель директора ЗАО «Геотехника-С»
В. Э. Фролов

Одобрено
редакционно-издательским советом
Саратовского государственного технического университета

Снарский, В. И.

С 53 Технология строительных процессов: учеб, пособие: в 3 ч. Ч. 2.
Процессы возведения несущих конструкций / В. И. Снарский,
М. М. Айгумов. Саратов: Сарат. гос. техн, ун-т, 2007. 144 с.

ISBN 5-7433-1796-8

В пособии изложена технология возведения бетонных и
железобетонных конструкций, монтажа строительных конструкций зданий
и сооружений. Значительное место уделено технологии ведения процессов
при отрицательных температурах и обеспечению качества строительной
продукции.

Учебное пособие предназначено для студентов специальности
290300 «Промышленное и гражданское строительство».

ISBN 5-7433-1796-8

УДК 624.04:539.4

ББК 38.6

© Саратовский государственный
технический университет, 2007

© Снарский В.И., Айгумов М.М., 2007

ВВЕДЕНИЕ На современном этапе, в период ускорения научно-технического прогресса значение технологии с каждым годом возрастает. Технология становится одним из определяющих, а в ряде случаев решающим фактором в экономике всего мирового производства, что предъявляет новые требования к подготовке специалистов строительного профиля. Выпускники строительных вузов должны быть подготовлены для работы в новых изменившихся условиях экономики и способны решать задачи совершенствования технологии, организации и управления строительным производством. Полученные ими в вузе знания должны не только соответствовать достигнутому в отрасли уровню технического прогресса, но и отвечать реальным перспективам дальнейшего развития. Предметом изучения настоящего пособия служат комплексы строительных процессов, обеспечивающие создание определенных видов строительной продукции - частей зданий и сооружений. В пособии изложены методы технологии при выполнении строительных процессов по возведению бетонных и железобетонных конструкций, монтажа строительных гонструкций. Значительное место уделено технологии ведения процессов при отрицательных температурах, обеспечению качества строительной продукции и вопросам охраны труда и природы. Пособие подготовлено в соответствии с программой курса «Технология строительных процессов» для высших учебных заведений по специальности «Промышленное и гражданское строительство» и является логическим продолжением первой части работы (Процессы нулевого цикла, 2005). При подготовке рукописи были использованы материалы научно- исследовательских, проектных и строительных организаций. Авторы пособия выражают глубокую признательность коллективу кафедры «Строительные конструкции и гидротехнические сооружения» СГАУ (заведующий кафедрой доцент, кандидат технических наук Затинатский С.В.) за рецензирование рукописи и ценные замечания, которые были учтены при подготовке материала к изданию.
РАЗДЕЛ IV. ВОЗВЕДЕНИЕ МОНОЛИТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ 1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ При возведении зданий и сооружений используются следующие основные типы железобетонных конструкций: фундаменты, колонны, стены, балки, плиты перекрытий и покрытий и др. Эти конструкции можно изготавливать по двум основным технологиям: сборного и монолитного железобетона. Технология сборного железобетона. Элемент изготавливается на специализированном заводе, доставляется на объект, где устанавливается в проектное положение. Достоинства: - малые затраты труда и времени на строительной площадке; - сжатые сроки возведения; - возможность отделки лицевой поверхности элемента (плитка, фактура) в заводских условиях, что исключает впоследствии отделочные процессы на объекте; - малая зависимость от погодных условий; - быстрое введение конструкции в работу (не требуется времени на набор прочности бетона). Недостатки: - высокая стоимость (на 70-100 % дороже монолитного); - наличие швов и стыков (дополнительные затраты на заделку); - необходимость использования при строительстве тяжелых грузоподъемных механизмов; - ограничения по размерам и массе конструкций; - плохая работа конструкций на динамические нагрузки. Область применения: - при сжатых сроках строительства; - при большом количестве однотипных элементов; - при небольшой массе элементов (до 6,0... 10,0 т); - в случае, если технико-экономическое сравнение вариантов доказало эффективность применения сборных конструкций в конкретных условиях строительства. Более подробно технология сборного железобетона будет рассмотрена в разделе V «Производство сборных железобетонных конструкций» и в разделе VI «Монтаж строительных конструкций». Технология монолитного железобетона. Элемент изготавливается на объекте в проектном положении. На строительную площадку материалы доставляются по графикам.
Достоинства: - низкая стоимость; - отсутствие швов и стыков (монолитная конструкция); - возможность придания конструкции любой формы, а также возведение элементов любых размеров и массы; - хорошая работа монолитных конструкций на динамические и знакопеременные нагрузки. Недостатки: - высокие затраты труда и времени на строительной площадке; - наличие «мокрых» процессов; - длительные сроки введения конструкции в работу (необходимо время для набора прочности бетона). Область применения: - при больших массивных конструкциях (большие фундаменты, фундаментные плиты, массивные колонны и т.п.); - при возведении конструкций сложной формы (криволинейных, переменного сечения и т.п.); - при больших динамических нагрузках (фундаменты под технологическое оборудование, покрытие посадочных полос аэродромов); - в случаях, когда технико-экономическое сравнение вариантов доказало эффективность применения монолитных конструкций в конкретных условиях строительства. Рациональный выбор той или иной технологической схемы возведения железобетонной конструкции определяется: - видом возводимой конструкции, ее параметрами (размеры, масса, форма, назначение); - удаленностью объекта строительства от заводов ЖБК; — техническими возможностями исполнителя (необходимая техника, кадры); - климатическими условиями (при отрицательных температурах велики затраты на прогрев монолитных конструкций); - заданными ограничениями (по срокам или по стоимости). В данном разделе рассматривается технология монолитного железобетона. Процесс возведения комплексный и включает следующие простые процессы: 1. Устройство опалубки и поддерживающих стоек. 2. Установка арматуры (сетки, каркасы) и закладных деталей. 3. Укладка бетонной смеси с послойным уплотнением. 4. Выдержка бетона для набора прочности (уход за бетоном). Снятие опалубки (распалубка) и одновременная ее перестановка на новую позицию включены в процесс 1.
2. ТЕХНОЛОГИЯ УСТАНОВКИ ОПАЛУБКИ Назначение. Опалубка служит для придания изготавливаемой конструкции проектной формы и размеров; её проектного положения, а также сохранения их в течение всего процесса изготовления (рис. 4.1 - 4.4). Требования к опалубке: п рочность, т.к. на нее действуют силы от веса бетона, арматуры и сила бокового распора бетонной смеси; - устойчивость (не должна менять проектного положения); - геометрическая неизменяемость (не должна менять проектной формы и размеров); - чистота поверхности; - отсутствие адгезии (прилипания) с бетоном; - технологичность (простота сборки и разборки). Конструкция опалубки включает: - щиты палубы, обеспечивающие форму изделия и заданное качество поверхности. Щиты палубы (рис. 4.1) могут быть деревянные, стальные, деревянные со стальным обрамлением, из синтетических материалов. Стальные щиты имеют хорошую адгезию с бетоном, поэтому их необходимо смазывать специальными составами (водно-масляные эмульсии) каждый раз перед укладкой бетонной смеси; - несущие элементы: горизонтальные прогоны (деревянные, алюминиевые, стальные) и вертикальные стальные телескопические стойки или деревянные (брус) стойки на клиньях; - элементы соединений щитов между собой и с прогонами (замки, клинья, скобы, стяжки, скрутки и т.п.) стальные или деревянные; - лесенки и подмости с ограждениями для работы арматурщиков и бетонщиков. Состав процесса. Доставка комплекта опалубки на объект, установка в проектное положение, выверка, раскрепление, сдача установленной опалубки по акту. Вход в процесс. Приняты предыдущие работы. Ресурсы и технологии взаимосвязаны и зависят от типа применяемой опалубки. В зависимости от вида конструкций и конкретных условий строительства применяются следующие опалубки: а) стационарная: 1 - мелкощитовая (масса щита до 50 кг); 2 - крупнощитовая (масса щита более 50 кг); 3 - блочная (блок - формы); б) перемещаемая: горизонтально-перемещаемая: 4 - катучая; 5 - туннельная;
вертикально-перемещаемая: 6 - подъемно-переставная; 7 - скользящая; в) специальная - несъемная'. 8 - из плит-оболочек; 9 - листовая стальная гидроизоляция; 10 -из стальной сетки; 11 - грунтовая; г) переставная: 12 - виброопалубка; 13 - термоактивная; 14 - пневматическая; 15 - мелкоштучная для заделки швов и стыков и т.п. Тип опалубки выбирают с учетом вида бетонируемых конструкций, а также способа выполнения работ. Для ее выбора необходим всесторонний экономический анализ с учетом сроков строительства, темпа оборачиваемости опалубки, повторяемости конструкций, наличия механизмов и др. Трудовые затраты особенно снижаются при использовании индивидуальных крупноразмерных опалубочных систем, применять которые, однако, можно при достаточном объеме бетона и наличии однотипных конструкций. Для бетонирования разнотипных конструкций в большинстве случаев целесообразна унифицированная разборно-переставная опалубка универсального назначения. Для изготовления отдельных характерных и массовых конструкций целесообразно использовать специализированные опалубки, раздвижные или перемонтируемые на разные размеры. В конструкциях опалубки в настоящее время используются как традиционные материалы (дерево, сталь), так и современные (алюминий, пластик). Древесина используется в виде обрезных досок (150x25...40 мм) хвойных или лиственных пород для щитов палубы, для прогонов и стоек применяют брусья или подтоварник только хвойных пород. Влажность древесины, используемой для щитов опалубки, должна составлять 15...20 %. Доски, примыкающие к бетону, должны быть остроганы. Фанера. Для изготовления щитов опалубки, используемых при бетонировании внутренних ограждающих монолитных конструкций (стены, колонны, перекрытия), используют многослойную (12 слоев) бакелизированную фанеру. Отдельные детали и заготовки щитов соединяют на высокопрочных водостойких клеях. При использовании специальных защитных пленок или наклейке водостойких синтетических материалов на поверхность щитов допускают
применение фанеры марки ФСФ. В этом случае особое внимание необходимо уделять заделке торцов фанерных листов. Древесно-стружечные плиты. Для опалубки используют тяжелые гидрофобные древесно-стружечные плиты толщиной 20 мм, плотностью более 800 кг/м3. После раскроя плиты на щиты требуемых размеров рабочую поверхность и торцы покрывают водостойкими лаками. Древесно-волокнистые плиты. Для опалубки используют древесно- волокнистые плиты плотностью более 1000... 1100 кг/м3 с пределом прочности при изгибе не менее 0,2 МПа, толщиной 4 мм. В инвентарных щитах из древесно-волокнистых плит выполняют палубу, а их деревянных брусков - каркас. Все детали соединяют на водостойких клеях. Для палубы экономически оправдано применять древесно-волокнистые плиты, покрытые с одной стороны эмалью. Металл. Для изготовления отдельных элементов и деталей опалубки применяются стальные прокатные и гнутые профили, также листовой прокат различной толщины. В качестве опалубки может быть также использована тканая стальная сетка с ячейками от 2,5x2,5 до 5,0x5,0 мм из проволоки диаметром 1,0... 1,2 мм. Хотя полностью металлическая опалубка применяется довольно часто, более рациональной является комбинированная конструкция, в которой для несущих и поддерживающих элементов и креплений используют металл, а для палубы - пиломатериалы, водостойкую фанеру, пластик. Синтетические материалы. Номенклатура синтетических материалов, применяемых для изготовления палубы в опалубке, с каждым годом увеличивается. Наибольшее применение в качестве основного конструктивного материала и защитных покрытий комбинированных щитов в отечественной и зарубежной практике находят стеклопластики. В комбинированных щитах используют стеклотекстолит, представляющий собой стеклоткань, пропитанную смолами. Он обладает более высокими по сравнению с другими стеклопластиками механическими свойствами. Стеклопластик КАСТ-В, изготовленный на основе модифицированной фенолформальдегидной смолы выпускается плоскими листами размером 1000x2400 мм, толщиной 0,5... 15 мм, плотностью 1600... 1850 кг/м3. Для защиты палубы дощатых, древесно-стружечных или фанерных щитов могут быть использованы и декоративные слоистые пластики. Железобетонные плиты несъемной опалубки в зависимости от вида конструкции могут иметь различную форму: плоскую, криволинейную, ступенчатую. Для такой опалубки применяется бетон класса В10...В20 толщиной слоя 70...200 мм.
Армоцементная опалубка применяется в виде армоцементных плит толщиной 15-20 мм. Такие плиты изготавливают из мелкозернистого бетона, армированного проволочной сеткой. Сетку до нанесения слоя бетона можно изогнуть, придав ей криволинейный профиль бетонируемой плиты. Это позволяет расширить область применения армоцемента для опалубочных работ. 2.1. Типы опалубки 1. Мелкощитовая опалубка (рис. 4.1, а; б) состоит обычно из набора элементов небольшого размера массой до 50 кг, что позволяет устанавливать и разбирать их вручную. Частями опалубки являются щиты площадью до 2,0 м2, несущие элементы (схватки, элементы жесткости), поддерживающие элементы опалубки горизонтальных и наклонных поверхностей, элементы крепления и соединения. Мелкие щиты применяют при бетонировании различных по размерам конструкций. При повторяющихся же размерах небольшие элементы мелкощитовой опалубки объединяют в крупные панели. Так можно комплектовать более крупные блоки опалубки, целиком или частично монтируемые краном. Эту опалубку применяют для возведения самых различных монолитных конструкций с переменными, небольшими или повторяющимися размерами. 2. Крупнощитовая опалубка (рис. 4.1, в) состоит крупноразмерных щитов, элементов соединения и крепления. Щиты опалубки воспринимают все технологические нагрузки без установки дополнительных несущих или поддерживающих элементов. Такие щиты включают палубу, элементы жесткости и несущие элементы; их оборудуют подмостями для бетонирования, подкосами для установки и устойчивости, регулировочными и установочными домкратами. Крупнощитовую опалубку применяют для бетонирования протяженных стен, туннелей, перекрытий (например, в каркасных сооружениях, откуда после бетонирования можно извлекать опалубку). Элементы указанных типов опалубки изготавливаются на специализированных заводах или цехах (деревообделочных, заводах металлоконструкций) по заявкам и чертежам строительной организации. Элементы опалубки комплектуются по видам конструкций и конкретным объектам, поставляются на строительную площадку на каждый вид конструкций (колонна, фундаменты и т.п.) в полном комплекте. При сложных конструкциях завод-изготовитель выполняет контрольную сборку отдельных фрагментов опалубки. Используется многократно (до 5.. .20 раз) в зависимости от вида конструкции. Достоинства-, универсальность (для любых конструкций); простота сборки и разборки; низкая стоимость.
р«охр.«“ ™«™«оть; «обхода»»» надежного пром1ш»енюг™'рХХогасХ°т““т."Д °”“Лубга “ о6“"« Рис. 4.1. Типы опалубок: а мелкощитовая из металлопластиковых щитов- б- тоже из не™ вянных щитов; в - крупнощитовая из крупных щитов; 1 - палуба (щ^ты)- 2 - <«««, ™д„сы: з - wnm. 4 . етцы; 5 - рн
Рис. 4.2. Крупнощитовая опалубка стен: а - с угловыми вставками; б - с гибкими щитами; 1 - центральная стойка; 2 - тяги к щитам; 3 - гибкие щиты; 4 - соединение щитов; 5 - бетон; 6 - стяжной регулируемый элемент; 7 - щиты; 8 - соединение щитов; 9 - угловая ставка Рис. 4.3. Крупнощитовая опалубка перекрытий: 1 - горизонтальный щит; 2 - домкрат; 3 - рамка Рис. 4.4. Арматурно-опалубочный блок (армоблок) колонны большого сечения (1500x900): 1 - арматурный каркас; 2 - щиты
б Рис. 4.5. Блок-формы: а - для столбчатых фундаментов; б - для фундаментов стаканного типа Рис. 4.6. Сетчатая опалубка: а — фрагмент опалубки; б - установленная опалубка стены; 1 — сетка; 2 - армокаркас; 3 - прижимной стержень; 4 - скрутка; 5 - деревянная опалубка; б - кружальная доска; 7 - прогон; 8 — подкос; 9 - стойка
3. Блок-формы представляют собой замкнутые блоки, неразъемные или разъемные, а также раздвижные. Неразъемные блок-формы выполняются жесткой конструкции: при распалубке их можно «оторвать» от бетона без раздвижения плоскостей. Чтобы облегчить распалубку, неразъемные формы выполняют с небольшой конусностью (рис. 4.5). Для бетонирования замкнутых конструкций больших размеров применяют разъемные формы, поверхности которых раздвигаются при распалубке и сдвигаются при установке в рабочее положение. Достоинства', значительное сокращение затрат за счет исключения сборки, раскрепления и разборки; большая оборачиваемость (70... 120 раз). Недостатки: пригодны лишь для одного вида типоразмера (неразъемная) или для одной формы (разъемная) конструкции; эффективна лишь при большом числе бетонируемых конструкций (70... 120 шт.). 4. Объемно-переставная опалубка (рис. 4.7) состоит из секций 11- образной формы, которые при соединении по длине образуют туннели. Система туннелей, установленных параллельно, перпендикулярно друг другу и т.д., в соответствии с планом конструкций образуют опалубку для бетонирования стен и перекрытий. При распалубке секции сдвигают (сжимают) внутрь и выкатывают к проему для извлечения краном. Применяют для бетонирования главным образом поперечных несущих стен и монолитных перекрытий жилых и гражданских зданий. 5. Катучая опалубка открытого типа (рис. 4.9) включает жесткую платформу, перемещающуюся по катальным ходам вдоль возводимой конструкции. На платформе расположена вертикальная или горизонтальная палуба плоской или криволинейной формы. Щит палубы имеет систему управления для установки палубы в рабочее (проектное) положение. Такая опалубка применяется для возведения линейно-протяженных конструкций, стен каналов, стен резервуаров и т. п., а также при бетонировании криволинейных оболочек. Тележка со щитом (щитами) устанавливается на заданной позиции, щиты выставляются в проектное положение, и производится бетонирование. После набора бетоном некоторой прочности щиты палубы «отрываются» от бетона по нормали к поверхности, система передвигается вдоль сооружения на один «шаг» и операция повторяется. Катучая закрытого типа (рис. 4.8). Имеет то же принципиальное техническое решение, что и предыдущая опалубка. Разница в том, что данная конструкция имеет не только щиты стен, но и щиты перекрытия. Поэтому с ее помощью бетонируют тоннели, коллекторы, водоводы и т.п., возводимые открытым способом (в котловане). При этом основание таких конструкций (фундаменты, днища, полы) бетонируют перед этим обычным способом.
Рис. 4.7. Технология возведения дома в скользящей опалубке из монолит- ного железобетона: 1 - наружная трехслойная стена; 2 - утеплитель; 3 - наружные подвесные подмости; 4 - щиты опалубки стен; 5 - кронштейн наружного козырька; 6 - домкратная рама; 7 - арматурный каркас; 8 - деревянная надстройка к домкратной раме; 9 - настил рабочего пола; 10 - внутренняя однослойная стена; 11 - металлические прогоны рабочего пола; 12 - съемные щиты рабочего пола; 13 - съемное ограждение проема в рабочем полу; 14 - светильник; 15 - домкратный стержень; 16 - внутренняя подвеска; 17 - щиты опалубки перекрытия; 18 - подвесной прутковый прогон опалубки перекрытия; 19 - стойки опалубки перекрытия
Рис. 4.8. Катучая опалубка для бетонирования проходных каналов: 1 - рама наружной опалубки; 2 - складывающаяся металлическая рама внутренней опалубки; 3 - механизм для распалубки и приведения опалубки в транспортное положение; 4 - опорная доска; 5 - каток Рис. 4.9. Катучая опалубка открытого типа: а - для бетонирования плит-оболочек; б - для бетонирования стен каналов, подпорных стек и т.п.; 1 - палуба; 2 - механизмы установки палубы; 3 - несущие конструкции; 4 - ходовые тележки; 5 - рельсовый ход Достоинства катучей опалубки: высокий общий темп возведения конструкции. Недостатки: большие начальные затраты на доставку и установку системы, эффективна лишь при больших объемах работ, пригодна для ограниченного числа (некоторых типов) конструкций.
6. Туннельная опалубка, применяемая для бетонирования монолитных обделок туннелей, возводимых закрытым способом, включает в себя формирующие и поддерживающие секции. Опалубка перемещается с помощью механизмов с механическим или гидравлическим приводом. Бетонная смесь подается на формующую секцию и уплотняется прессованием с помощью механизма прессования. Опалубка перемещается, упираясь в затвердевший бетон. Поддерживающие секции для уменьшения разрушения не затвердевшего бетона выполняют обычно податливыми и соединяют их с жесткой формующей секцией. 7. Подъемно-переставная опалубка состоит из щитов (несущих, поддерживающих), крепежных элементов, рабочего пола и приспособлений для подъема опалубки. Опалубочные щиты для бетонирования стен устанавливаются в рабочее (проектное) положение, после чего устанавливаются арматурные изделия и производится бетонирование. После набора бетоном заданной прочности (30...70%) щиты отводятся («отрывают») от забетонированной стены и системой домкратов поднимаются (переставляются) на следующий ярус. Щиты поднятой опалубки в нижней их части прижимаются к ранее уложенному бетону. После выверки щитов по вертикали цикл повторяется. Опалубка применяется для бетонирования высоких конструкций и сооружений переменного сечения типа дымовых труб, градирен, колодцев, мостовых опор и др. Достоинства: нет трения щитов по бетону, меньше усилия подъема, исключено повреждение бетона. 8. Скользящая опалубка (рис. 4.7) представляет собой два параллельных щита (плоских или криволинейных), образующих стену, которые в процессе бетонирования медленно (300...600 мм/час), но непрерывно перемещаются вверх системой мощных домкратов (электрических, гидравлических) в строго вертикальном направлении. В начальный период отрыв (движение вверх) скользящей опалубки производиться лишь после заполнения формы на 600...700 мм по всему периметру конструкции в течение 3,0...3,5 часа. Каждый последующий слой бетона укладывают толщиной 250 мм. Для снижения трения при вертикальном перемещении опалубки ей придается конусность 3...5 мм/м. Прочность бетона, выходящего из опалубки, должна быть не менее 0,2 МПа. Для образования проемов устанавливаются временные коробки или постоянные оконные блоки. Достоинства: высокий общий темп возведения стены, т.к. бетонщикам не приходится делать перерывов для установки опалубки или переходить на смежную захватку. Не требуется выверки и раскрепления опалубки, т.к. это обеспечивается на начальном этапе при наладке всей опалубочной системы.
Недостатки: большие начальные затраты на доставку и установку системы; требуется четкая (но часам) и непрерывная поставка бетонной смеси; эффективна лишь при больших объёмах работ. Применяется для возведения высоких конструкций (сооружений) постоянного сечения при толщине стенки более 150 мм (силосы зерновых и цементных элеваторов, лифтовые шахты и стены высотных домов и т.п.). 9. Несъемная опалубка из плит оболочек (рис. 4.10, 4.11). Щиты опалубки представляют собой прочные железобетонные тонкостенные (плоские, криволинейные) плиты (рис. 4.10, а; б; г) или пустотелые блоки, армоцементные листы и трубы (рис. 4.10, в; е), которые выставляются в проектном положении и надежно крепятся к арматуре сооружения и между собой (рис. 4.12). При отсутствии анкеров в плитах опалубки их крепят с помощью тяжей, проходящих через отверстия в плитах и привариваемых к арматурному каркасу (рис. 4.13, а). В слабо армированных массивах и тонких стенках опалубочные плиты крепятся с помощью инвентарных металлических или деревянных прогонов, которые снимаются после бетонирования (рис. 4.13, б). Опалубка-облицовка из ребристых железобетонных плит применяется для массивных конструкций (например, для фундаментов под прокатное оборудование). Крепятся такие плиты к железобетонным стойкам сваркой или с помощью винтовых тяжей с хомутами (рис. 4.14). После бетонирования щиты опалубки остаются в теле конструкции и образуют ее внешнюю поверхность (гладкую или декоративную). Достоинства: простота сборки, т.к. не требуется установка (перестановка) несущих прогонов, стоек, креплений; внешняя поверхность плиты может иметь заводскую отделку (фактура, облицовка), что исключает впоследствии эти затраты на объекте. Недостатки: высокая стоимость плит. Лишь при большом объеме конструкции это удорожание составляет приемлемую величину, что и позволяет эффективно использовать этот тип опалубки взамен щитовой. Применяется при бетонировании конструкций больших размеров (массивных): фундаментов под турбогенераторы, прессы, прокатные станы; конструкций атомных станций (толщина стен определяется радиационной защитой). 10. Несъемная опалубка из стального листа. При бетонировании стен подземных сооружений; стен и пола водонаполненных конструкций (резервуары, бассейны, отстойники и т.п.) применяются щиты опалубки из листовой стали толщиной 1,5...3,0 мм. Щиты крепятся к установленной арматуре, швы между щитами провариваются сплошным швом. Внешняя поверхность щитов после бетонирования окрашивается или оштукатуривается по стальной сетке. Достоинства - надежная (на 100%) и долговечная гидроизоляция конструкции. Недостатки - высокая стоимость.
Рис. 4.10. Несъемная опалубка из плит-оболочек: а - для фундамента; б - для прямоугольной колонны; в - для круглой колонны; г, д, е- для стен; 1 - плоские плиты; 2 - армоцементная труба; 3 - пустотные блоки; 4 - L - образные железобетонные панели («каблучок») Рис. 4.11. Бетонирование конструкций подземной части АЭС с использованием несъемной опалубки из плоских плит
Рис. 4.12. Крепление плоских опалубочных плит: а - скрутками; б - тяжами; в - фаркопфами; 1 - плита; 2 - анкерная петля; 3 - скрутка; 4 - стержень армокаркаса; 5 - обрезок арматуры; 6 - тяж; 7 - крюк; 8 - гайка; 9 - петля Рис. 4.13. Крепление опалубочных плит через отверстия: а - одностороннее; б - двухстороннее; 1 - плита; 2 - армокаркас; 3 - отверстие; 4 - гайка; 5 - шайба; 6 - прогон; 7 - тяж Рис. 4.14. Виды самоанкерующихся железобетонных плит: а - плита с анкерными выступами; б, в, г - то же, с ребрами; 1 - плита; 2 - активная поверхность; 3 - выступ; 4, 5, 6 - ребра
11. Несъемная опалубка из стальной сетки (рис. 4.6) выполняется из сетки с мелкими ячейками (5x5 или 8x8 мм). Сетку, «сшитую» из отдельных полотнищ, крепят к арматурному каркасу с помощью скруток и вертикальных стержней диаметром 22-25 мм. Для уменьшения утечки цементного молока осадку конуса бетонной смеси принимают от 0 до 3 см. В процессе виброуплотнения цементное молоко заполняет ячейки сетки, которая оказывается в бетоне. После бетонирования снимают только вертикальные крепежные стержни, сетка же остается в бетоне. Достоинства: простота и быстрота устройства; образование любой формы, в т.ч. плавной криволинейной, наклонных поверхностей. Недостатки: излишний расход металла (на сетки и катанку); невозможно получить ровную поверхность стены; для обеспечения защитного слоя как монтажной арматуре, так и сетке необходимо наружную поверхность стены оштукатурить; нельзя применять пластичный бетон, так как при его уплотнении через сетку выливается цементное молоко. Для устранения последнего недостатка металлическую сетку необходимо предварительно оштукатурить или просто обмазать цементным раствором. Сетчатая опалубка применяется для бетонирования конструкций и сооружений, боковые поверхности которых могут несколько отклоняться от плоскости. Применяют ее для бетонирования стен подвалов, опускных колодцев, туннелей, стаканов фундаментов, а также там, где съем опалубки затрудняется (например, для образования рабочих швов в стенах и плитах большой толщины). 12. Грунтовая опалубка. Широко известна в строительстве как бетонирование «в распор» заглубленных в грунт конструкций простой формы. Применяется в тех случаях, когда грунтовые условия по СНиП допускают при разработке (устройстве) траншей и малых котлованов глубиной до 1,5-2,0 м наличие вертикальной грунтовой стенки (плотные супеси, суглинки, глины и т. п.). Траншея или котлован устраивается по внешним размерам конструкции, выполняется песчаная подготовка, при необходимости ставится арматура и производится укладка бетонной смеси. С использованием такой опалубки устраиваются ленточные фундаменты, нижние ступени (башмаки) столбчатых фундаментов и т. п. Специальные виды. 13. Виброопалубка. На стальных щитах такой опалубки установлены накладные вибраторы, с помощью которых уплотняют бетонную смесь, уложенную в конструкцию. 14. Термоактивная (греющая) опалубка. Щиты выполнены в виде закрытого короба толщиной 80-150 мм, внутри которого расположены греющие элементы (электроды, спирали, ТЭН). Применяется для обогрева бетона в условиях отрицательных температур. 15. Пневмоопалубка (рис. 4.15).
1 Рис. 4.15. Пневмоопалубка (принцип работы): а .... д - этапы устройства; 1 - мягкая оболочка; 2 - тяжи; 3 - клапаны; 4 - арматура; 5 - бетонная смесь, 6 - набрызг бетонной смеси; 7 - железобетонная оболочка
Такая опалубка представляет собой надувную несущую конструкцию (из мягкой ткани). Доставляется на место в свернутом положении, где разворачивается, надувается компрессором, доводится до проектного положения и раскрепляется.После бетонирования из опалубки выпускается (выкачивается) воздух и опалубка сворачивается в большой тюк. Применяется для бетонирования покрытий (оболочек, сводов) сложного криволинейного очертания небольших размеров. 16. Мелкоштучная опалубка служит для бетонирования мало- повторяемых нетиповых или сложных конструкций небольшого объема со с специальной поверхностью и рельефом, например, карнизов, малых архитектурных форм, отделки интерьеров, а также широко используется для заделки стыков и швов сборных железобетонных конструкций. 2.2. Хранение опалубки Изготовленную опалубку хранят в условиях, защищающих ее от действия атмосферных осадков и случайных повреждений. Помещения должны быть изолированы от проникания влаги во избежание ржавления металлических деталей. Стальную инвентарную, а также комбинированную опалубку хранят в закрытых складах с бетонным полом, устанавливая щиты в вертикальное положение. Мелкие щиты (площадью до 0,5 м2) разрешено хранить в два яруса, отделяя их друг от друга подкладками из досок или брусков. Щиты больших размеров устанавливают в один ярус. Инвентарные элементы значительной длины (например, стойки, схватки и т. п.) размещают по маркам на специальных стеллажах. Мелкие элементы (замки, зажимы, болты, клинья и т.д.) укладывают в ящики по номенклатуре. Деревянную инвентарную опалубку можно хранить на открытом воздухе под навесом, располагая склад по возможности на ровном возвышенном месте, с которого обеспечен сток грунтовых и дождевых вод. Щиты складируются штабелем. При этом на грунт укладываются прокладки из брусьев или бревен толщиной 150...200 мм для вентиляции штабеля. В каждом штабеле складируются щиты одной марки. Щиты укладывают рядами в одном направлении. Верхний ряд рекомендуется укладывать с некоторым уклоном, чтобы обеспечить быстрый сток дождевой и талой воды. Длину штабеля принимают равной длине щитов, высоту - не более 2,0 м. Крупнопанельные щиты хранят в вертикальном или наклонном положении в вертикальных стеллажах. Между штабелями опалубки устраивают проходы шириной не менее 6,0 м.
2.3. Приемка установленной разборно-переставной опалубки До начала установки арматуры проверяются геометрические размеры элементов опалубки, а также совпадение их осей с разбивочными осями сооружения, отметки конструкций, вертикальность опалубки стен, колонн и боковых граней балок, горизонтальность плит. Все промеры выполняются стальным метром или стальной рулеткой. Правильность положения вертикальных плоскостей выверяются отвесом, а горизонтальных плоскостей - уровнем или нивелиром. В опалубке балок пролетом более 4,0 м проверяется наличие строительного подъема, измеряя в середине пролета расстояние от днища до низа рейки. Разность между толщиной подкладок и этим расстоянием покажет величину строительного подъема. Если установленная деревянная опалубка простояла без бетона больше двух-трех недель, особенно в жаркую погоду, она деформируется из-за усушки и коробления досок. Опалубка может также деформироваться при установке стоек на пучинистый грунт вследствие его динамики (пучения или просадки) при замерзании или оттаивании. Поэтому такая опалубка должна быть особенно тщательно выверена, как было указано выше. В опалубке заделывают щели и отверстия, через которые может просачиваться цементное молоко. В деревянной опалубке щели шириной до 3,0 мм затягиваются сами от разбухания досок при их промывке. Щели шириной от 4,0 до 10 мм проконопачивают паклей, предварительно скрученной в жгут. Щели шириной более 10 мм заделывают деревянными рейками или монтажной пеной. Проверяется количество установленных поддерживающих стоек и расстояние между ними. Для обеспечения устойчивости стойки раскрепляются раскосами. Для обеспечения устойчивости всей опалубочной системы создаются жесткие ячейки из трех или четырех стоек («туры»). Перед бетонированием опалубку тщательно очищают от мусора и пыли, промывая водой из брандспойта или продувая сжатым воздухом. Мусор удаляют из коробов колонн через устроенные в них прочистные отверстия. Щели и отверстия в стальной и комбинированной опалубке промазывают глиняным тестом или раствором алебастра. Непосредственно перед бетонированием выполняют еще одну проверку и тщательный осмотр опалубки: проверяют плотность прилегания хомутов к опалубке колонн, днищ балок и прогонов к оголовкам стоек и другим опорам, отсутствие щелей и т. п. Выполняется смазывание рабочей поверхности палубы для уменьшения адгезии (сцепления) с бетоном. Смазка стальных щитов опалубки обязательна, деревянных - желательна. В строительстве используются смазочные водные эмульсии на основе масла, мыла, мела, порошка, которые наносятся кистью или
пистолетом-распылителем. Смазка должна обеспечивать легкий «отрыв» палубы от бетона и не оставлять следов (пятен) на бетонной поверхности. Проверяются также правильность установки арматуры, пробок, закладных частей и т. п. О приемке опалубки составляется акт. Возникающие в процессе бетонирования деформации устраняют. Для этого в бригаду бетонщиков включают дежурного опалубщика, который наблюдает за состоянием опалубки во время бетонирования. Замеченные деформации (выпучивание инвентарных щитов или досок, разрыв хомутов и т. п.) устраняются в течение 2 ... 3 часов после укладки бетонной смеси. После этого срока никакие исправления в опалубке не допускаются во избежание повреждения твердеющего бетона. 2.4. Ремонт и подготовка опалубки к повторному использованию Мелкий ремонт опалубочных щитов (смена отдельных досок обшивки комбинированной и деревянной опалубки, исправление небольших вмятин стальных щитов и т. п.) осуществляется на строительной площадке. Опалубка с более существенными неисправностями, требующими полной смены обшивки или замены сломанных элементов каркаса щитов и др., отправляется в приобъектную опалубочную мастерскую. Исправление щитов и других частей стальной опалубки осуществляется в механических мастерских. Опалубка, снятая с забетонированной конструкции, подготавливается к повторному использованию, для чего выполняют следующие операции: - все элементы очищаются от налипшего бетона скребками или щетками (в т. ч. механическими); - подкрашиваются наружные поверхности элементов опалубки (при необходимости); - смазываются все резьбовые части креплений.
3. ТЕХНОЛОГИЯ АРМИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ В общий процесс армирования железобетонных конструкций входит процесс установки арматуры и закладных деталей. Назначение. Стальная арматура воспринимает растягивающие усилия, возникающие в строительных конструкциях, так как бетон хорошо работает лишь на сжатие (рис. 4.16). Сталь - материал дорогой, но его доля в конструкции составляет лишь 1 -3 % (по объему). Закладные детали в виде стальных пластин, уголков, трубок, болтов и т.п. служат для крепления конструкций на сварке, на болтах; для создания отверстий, проемов, каналов и т.п.; для пропуска сквозь конструкцию тяжей, болтов, а также инженерных коммуникаций. Вид продукции. Установленные в проектное положение арматурные изделия: сетки, каркасы и т. п., а также закладные детали (рис. 4.18). Состав процесса: - изготовление арматурных изделий и закладных деталей; - доставка на объект в комплекте; - установка и раскрепление в проектном положении; - сдача по акту. Вход в процесс. Принята по акту установленная в проектное положение опалубка. Материалы. Сталь в виде проволоки диаметром 3-10 мм в мотках (бухтах) весом 20 и 40 кг, арматурных стержней (прутков) диаметром 10- 40 мм: в пучках весом 1,5...3,0 т. Торцы прутков - окрашены. Поверхность прутковой стали может быть гладкая или с выступами (периодического профиля) для обеспечения надежного сцепления с бетоном. Поставка и учет стали ведется только по весу. Замеряется и подсчитывается общая длина всей арматурной стали одного диаметра и умножается на вес одного погонного метра (пм) по сортаменту стали. Для монолитного железобетона используется арматурная сталь классов A-I...A-IV (табл. 4.1). По мере повышения класса прочность стали возрастает примерно в два раза, в то же время стоимость увеличивается лишь на 50-75 %. Поэтому эффективно использовать стали высоких классов. Из арматурной стали изготавливают арматурные изделия: отдельные стержни, каркасы, сетки (рис. 4.18), а также пряди и канаты для напрягаемой арматуры. Изготовление. Производится, как правило, на заводах или в арматурных цехах, оснащенных высокопроизводительным стационарным оборудованием: машинами для контактной стыковки и резки, для гибки прутков; сварочными автоматами и полуавтоматами, в т.ч. многоточечными (рис. 4.17), а также мощными подъемно-транспортными механизмами.
Классификация арматурной стали Таблица 4.1 Вид арматурной стали (эскиз) Название Класс Вид поставки 1 2 3 4 г У, J Стержневая горячекатаная, гладкая A-I 0 6... 12 мм в мотках (бухтах) Стержневая горячекатаная, периодического профиля А-П 0 6...12 мм в мотках (бухтах); 0 10...80 мм в прутках "тшт Стержневая горячекатаная, периодического профиля А-Ш; A-IV; A-V; At-IV; At-V; А-VI; Аф-VI; Ат- VII 0 6... 12 мм в мотках (бухтах); 0 10...40 мм в прутках Проволочная холоднотянутая, периодического профиля В-1 0 10... 12 мм в мотках (бухтах) г—. -.TD Проволочная высокопрочная, гладкая Вр-П 0 10... 12 мм в мотках (бухтах) Проволочная высокопрочная, периодического профиля- Вр-П 0 10... 12 мм в мотках (бухтах) Процесс изготовления включает: - правку проволоки; - стыковку прутков в непрерывную плеть; - разметку прутков или проволоки; - резку по размеру; - гнутье элементов (при необходимости); - сборку арматурных изделий. Готовые арматурные изделия комплектуются по видам конструкций и отгружаются на объект.
Рис. 4.16. Схема работы балки при изгибе под нагрузкой: а - бетонной; б - железобетонной Рис. 4.17. Изготовление сеток на многоточечной машине: 1 - бухта арматурной стали 0 5-10 мм; 2 - распределение арматуры по проектным размерам; 3 - укладка поперечных стержней; 4 - сварка 1- 4 рядов; 5 - резка сетки по длине
пппппппп Рис. 4.18. Арматурные изделия и закладные детали: а - арматурные стержни; б - плоский каркас; в, г, д - пространственные каркасы; е - арматурные сетки: / - плоская; II - рулонная; ж - закладные детали; 1 - рабочие стержни; 2 - хомуты
3.1. Транспортирование и складирование арматурных изделий При транспортировании, погрузке и разгрузке арматурных изделий принимаются меры, предохраняющие их от разрушений и деформаций, разрывов сварных соединений, искривлений. Арматурные сетки и каркасы перевозятся пакетами, прямые и гнутые стержни - связанными в пачки. Пространственные арматурные каркасы при перевозке надежно закрепляются на транспортных средствах, чтобы исключить возможность их деформации под действием собственного веса и толчков. При перевозке арматурных изделий, длина которых более чем на 1,5 м превышает длину кузова автомобиля, используются прицепы. Пространственные каркасы в местах возможных повреждений при транспортировании усиливаются временными деревянными или металлическими креплениями. Арматура на строительный объект поставляется комплектно с тем, чтобы иметь все ее типоразмеры, необходимые для бесперебойной работы. Обработка арматурной стали, поступающей в бухтах (проволока) производится в автоматических линиях, на которых станки разматывают, очищают, выпрямляют и режут сталь по установленному размеру. Стержни диаметром до 14,0 мм правятся на роликовых станках и режут на станках гильотинного типа; диаметром более 14,0 мм правятся на приводных гибочных станках и режутся с помощью пресс-ножниц. Сварка выполняется для двух целей - стыковки стержней по длине для уменьшения отходов и соединения элементов в арматурные изделия (сетки, каркасы). Для стыковки стержней по длине используется контактная стыковая сварка (рис. 4.20). Для соединения элементов используется поперечная электросварка (рис. 4.19) на сварочных полуавтоматах. Сетки собираются на многоточечных автоматических линиях: правка, разметка, укладка поперечных прутков, контактная сварка; резка готового полотнища сетки по заданному размеру (рис. 4.17). В отдельных случаях: при малом объеме работ, стесненных условиях, больших габаритах изделий, удаленности завода, а также при экономической целесообразности изготовление арматурных изделий ведут на стройплощадке. Особенности'. - правка стали диаметром 3...10 мм (в бухтах) ведется растягиванием ее лебедкой или трактором; - резка стали ведется огневым способом или отрезными кругами; - стыковка стержней ведется внахлест, с накладками (рис. 4.19, а; б) или с помощью ванной сварки (рис. 1.19, д; е), соединение стержней диаметром до 10 мм выполняется на стальной полосе толщиной 6,0 мм;
- возможно выполнять стыковку стержней без сварки способом внахлест, при этом величина перепуска стержней составляет 30...40 диаметров; - поперечное соединение стержней выполняется ручной электродуговой сваркой или с использованием вязальной (отожженной) проволокой (диаметром 1-1,5 мм). Данные соединения не являются рабочими, а служат лишь для предотвращения смещения отдельных стержней при перевозке и во время укладки бетонной смеси (рис. 4.21). Рис. 4.19. Виды сварных стыков арматурных стержней: а - с накладками двухсторонний; б - то же, односторонний; в — косой стык двухсторонний; г - то же, односторонний; д - ванный стык горизонтальный; е - то же, вертикальный: 1 - арматурный стержень; 2 - накладки; 3 - ванночка; 4 - сварка
Рис. 4.20. Электроконтактная сварка (стыковка) стержней на заводе: а - схема установки; б - стык: 1- свариваемые стержни; 2 - зажимные губки; 3 - вторичный виток сварочного трансформатора; 4 - первичная обмотка сварочного трансформатора; RM - сопротивление свариваемых стержней; 7?м - контактное сопротивление Рис. 4.21. Соединение арматурных стержней вязальной проволокой вручную: а - перекрест одинарный; б - то же, двойной; б - обхват Установка. Доставленные на объект арматурные изделия устанавливаются в проектное положение вручную или с помощью монтажного крана и надежно раскрепляются (рис. 4.22, 4.23). Одновременно в проектное положение устанавливаются закладные детали в виде пластинок, скоб, болтов, которые необходимы для соединения будущей конструкции с другими элементами. После соответствующей проверки установленные арматурные изделия и •акладные детали сдаются по акту.
a Рис. 4.22. Установка каркасов вручную: а - подача; б - установка Рис. 4.23. Установка арматурных изделий краном: а - подача; б - установка; 1 - сетка; 2 - каркас; 3 - траверсы; 4 - строп; 5 - кран; 6 - расчалка
Рис. 4.24. Способы закрепления арматурных стержней при их натяжении: а - с «высаженной» (раздавленной) головкой; б - с приваренными коротышами; в - с хомутом; 1 - арматурный стержень; 2 - упор Рис. 4.25. Навивочная машина АНМ-5 для натяжения проволочной арматуры на стены железобетонных резервуаров: 1 - стена резервуара; 2 - навитая арматура; 3 - навивочное устройство; 4 - тяговая цепь; 5 - тележка; б - поворотная стрела
3.2. Предварительное натяжение арматуры Способ предварительного натяжения арматуры применяют как в сборных, так и в монолитных конструкциях и сооружениях. В монолитном исполнении с предварительным натяжением арматуры бетонируют пролетные строения мостов, большепролетные балки и плиты перекрытий, контурные элементы оболочек и куполов, резервуары, подкрановые балки, высотные сооружения и др. Так, железобетонный монолитный ствол Останкинской телебашни выполнен с предварительным натяжением вертикальной пучковой арматуры. Из двух способов натяжения арматуры - на упоры и на бетон - в монолитном строительстве распространен последний (рис. 4.24). Для пропуска арматуры, напрягаемой на бетон, в нем устраивают специальные каналы. С этой целью перед бетонированием в опалубку устанавливают каналообразователи в форме стальных труб или резиновые шланги с проволочным сердечником, которые обычно остаются в бетоне. По достижении бетоном проектной прочности через каналы протягивают арматуру в виде пучков высокопрочной проволоки или стальных канатов. Натягивают арматуру гидравлическими домкратами одиночного или двойного действия. Гидродомкраты одиночного действия создают усилия в 60, 80, 150 тс. Для защиты напряженной арматуры от коррозии в каналы нагнетают цементный раствор марки М300. Для предварительного напряжения цилиндрических конструкций: силосов, резервуаров и т. п. применяют специальные навивочные машины (рис. 4.25). Они обтягивают высокопрочной проволокой стенки сооружения снаружи, создавая в конструкции предварительное напряжение бетона. Для защиты от коррозии арматура после навивки штукатурится или покрывается слоем торкрет-бетона. 4. БЕТОНИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ Вид продукции. Уложенная и уплотненная бетонная смесь, полностью заполняющая весь внутренний объем опалубки. Вход в процесс. Должны быть приняты по акту установленные в проектное положение опалубка и арматура. Состав процесса: - приготовление бетонной смеси; - доставка ее на объект; - подача бетонной смеси на рабочее место; - укладка бетонной смеси с уплотнением; - выдержка в стандартном режиме; - сдача по акту.
Материалы. Бетонная смесь. Технологические характеристики бетонной смеси: 1. Подвижность (осадка стандартного конуса, см): - жесткая 0...3 см; -подвижная З...12см; -литая 14...20 см. Следует учесть, что чем выше подвижность бетонной смеси, тем легче и быстрее можно её уложить и уплотнить, однако сама смесь становится значительно дороже (больше расход цемента). 2. Крупность щебня (по фракциям): - 5... 10 мм; - 10...20 мм; - 20...40 мм; - 40...70 мм. Следует учесть, что чем мельче фракция щебня, тем легче и быстрее можно уложить и уплотнить бетонную смесь, однако сам щебень с тановится значительно дороже (больше затрат на его дробление). 3. Вид заполнителя: - щебень известковый, кирпичный, гранитный; - гравий', керамзит; керамический гравий; - песок горный, речной, морской, пустынный. 4. Время схватывания: - 0,5 -1,5 часа в зависимости от марки цемента и температуры смеси. 4.1. Приготовление бетонной смеси Приготовление бетонной смеси ведется: - на стационарных бетонных заводах мощностью 150...300 тыс. м3 в год, входящих в состав заводов сборного железобетона или домостроительных комбинатов (раздел V, рис. 5.8); - на мобильных (из сборно-разборных конструкций) заводах мощностью 30...50 тыс. м3 в год, обслуживающих крупную стройку или несколько близко расположенных объектов. Срок работы таких заводов 3...7 лет. После окончания строительства завод перебазируется на новый объект. Такие бетонные заводы производят товарную (готовую) бетонную смесь, а также сухую бетонную смесь (без воды); - на мобильных объектных растворобетонных узлах (РБУ) мощностью 10...20 м3 в смену. Они производят товарную бетонную смесь, товарный раствор и сухие растворные смеси (раздел V, рис. 5.9); - на малогабаритных переставных бетономешалках: при малых объемах работ, в стесненных условиях (при реконструкции); - на автомобильных бетономешалках (миксерах), работающих в стационарном режиме - в отдельных случаях (перерыв в поставке бетонной смеси, аварийная ситуация и т.п.).
4.2. Доставка бетонной смеси на объект Требования при доставке смеси на объект: - доставить на объект к заданному времени или по часовому графику; - не допустить расслаивания смеси (щебень оседает на дно); - не допустить потери воды (летом сильное высыхание); - уложиться в определенное время (смесь схватывается в течение 0,5... 1,5 часов). Способ доставки бетонной смеси выбирают с учетом расстояния строительной площадки от завода-изготовителя, вида бетонируемого сооружения, наличия и вида транспортных средств и механизмов, свойств бетонной смеси, температуры воздуха. Время транспортирования зависит от вида цемента и температуры бетонной смеси. Для бетонных смесей на обычном портландцементе это время колеблется в значительных пределах: Температура бетонной смеси, °C .... 20-30 10-20 5-10 Время транспортирования, мин .... 30 60 90 В этот период времени входят следующие операции: - загрузка бетонной смеси в транспортные средства из бункера бетоносмесительной установки; - перевозка ее на объект; - перегрузка в раздаточные емкости (бадьи, бункера); - подача и укладка в конструкцию. Предельно допустимую продолжительность перевозки определяют опытным путем. Наибольшее расстояние перевозки бетонной смеси зависит от допустимого времени нахождения ее в пути, состояния дорог и средней скорости транспортных средств. При наличии дорог с твердым покрытием расстояние достигает 30-35 км, для грунтовых дорог - не более 15-18 км. Для доставки бетонной смеси используют автосамосвалы грузоподъемностью 5...8 т, а также мобильные бетономешалки (миксеры) объемом 4...8 кубометров (рис. 4.26). Доставка миксером исключает расслаивание (за счет перемешивания в пути) и высыхание бетонной смеси. Если предполагаемое время в пути превышает сроки схватывания данной бетонной смеси, то возможна доставка миксером сухой смеси и затворения ее водой уже на объекте непосредственно перед укладкой в конструкцию. Такая технология позволяет доставлять качественные бетонные смеси на значительные расстояния или в сложных условиях (горные, лесные дороги, болотистая местность), а также в условиях отрицательных температур.
Автомобиль - самосвал МАЗ-5549; объем смеси - 3,2 м3 Автобетоносмеситель СБ-69; объем смеси - 2,5 м3 Рис. 4.26. Виды транспорта для перевозки бетонной смеси
4.3. Подготовка к бетонированию Перед бетонированием проверяются опалубка и поддерживающие ее леса; надежность установки стоек лесов и клиньев под ними, креплений опалубки, отсутствие щелей. Опалубка тщательно очищается от мусора вручную или продувкой воздухом от компрессора. Деревянную опалубку необходимо обильно полить водой (если она не смазана). При этом все мелкие щели в опалубке набухают, а дерево впитывает воду и в дальнейшем не отсасывает влагу из уложенной в опалубку бетонной смеси. Металлическая опалубка покрывается смазкой. Наблюдение за состоянием опалубки и лесов ведется также во время бетонирования и все возникающие неисправности немедленно устраняются. Эту работу выполняют дежурные опалубщики или бетонщики, совмещающие со своей профессией профессию опалубщиков. Проверяется возможность при уложенной арматуре получить защитный слой бетона требуемой толщины. Там, где арматура лежит непосредственно на опалубке (например, сетки в плитах), ставятся подкладки для образования защитного слоя бетона. 4.4. Приемка бетонной смеси Проверяется доставленная бетонная смесь: - сверяются параметры бетонной смеси с указанными в паспорте на бетонную смесь и проектными значениями (см. стр. 35); - отсутствие расслоения бетонной смеси; - отсутствие признаков схватывания бетона; - сверяются параметры, указанные в паспорте на бетон, с проектными значениями: класс бетона (ВЗ,5...В60), морозостойкость (F50...F150), водонепроницаемость (W2...W12), химическая стойкость, вид цемента (БТЦ, РЦ и т.п.), наличие и виды химических добавок. 4.5. Подача на рабочее место В зависимости от вида конструкции, параметров бетонной смеси и объема работ, технических возможностей организации применяют следующие технологии. Подача транспортом непосредственно в конструкцию с уровня стоянки (рис. 4.27) или со специальных бетоновозных мостов или эстакад (рис. 4.28). Достоинства: простота (нет промежуточной перегрузки, не требуется кранов); бетонная смесь любой подвижности с заполнителем любой крупности.
Рис. 4.27. Схемы подачи бетонной смеси из транспорта непосредственно в конструкции при бетонировании: а - полов, площадок, автодорог; б - ленточных фундаментов; в - буронабивных свай с подачей в одну точку; г - подача в несколько точек по высоте; г1 - подача в несколько точек в плане; д - подача на виброжелоба; е - подача с бетоновозной эстакады в массивные конструкции; 1 - автосамосвал; 2 - бетоновоз; 3 - миксер; 4 - подающая стрела; 5 - виброжелоб; 6 - эстакада; 7 - опалубка
Рис. 4.28. Бетонирование массива с передвижного моста: 1- мост; 2 - хоботы; 3 - бетонируемый массив; 4 - поднимаемая аппарель; 5 - рельсовый ход Рис. 4.29. Подача бетонной смеси бадьей с помощью кранов: а - башенным краном; б - стреловым краном; 1 - бадья; 2 - затвор; 3 - опалубка; 4 - растяжки; 5 - кран; 6 - звеньевой хобот; 7 - самосвал
Недостатки: ограниченная область применения; для конструкций на грунте (полы промышленных зданий, дороги, площадки); для конструкций большого объема (когда оправданы затраты на эстакады). Подача бетонолитной бадьей с помощью крана (рис. 4.29). Достоинства: смесь любых параметров; возможность дозирования подачи смеси; большое расстояние подачи: стреловыми кранами до 30 м (рис. 4.29, б), башенными кранами до 60 м (рис. 4.29, а); при любых объемах работ. Недостатки: дополнительная перегрузка и дополнительное время до укладки; наличие «мертвых» зон (нельзя подать в окно, под перекрытие, в г-уннель и т.п.). На объектах промышленных и гражданских сооружений в настоящее время основной способ подачи бетонной смеси на рабочее место (рис. 4.29). Подача ленточными конвейерами. Используются стационарные или мобильные системы на базе автомобиля или трактора, снабженные рабочими стрелами длиной 10 - 20 м, по которым движется транспортерная лента с бетонной смесью (рис. 4.30, 4.31). Рис. 4.30. Подача смеси по виброжелобам: 1 - приемный бункер; 2 - бетонолитный желоб; 3 - вибраторы; 4 - опоры; 5 - автосамосвал Рис. 4.31. Подача смеси ленточными конвейерами (бетоноукладчиками): 1 — базовая машина (кран); 2 - приемный бункер; 3 - автосамосвал; 4 - ленточный конвейер; 5 - опалубка
Достоинства: смесь любых параметров; не требуется кран; высокая производительность (подача непрерывная). Недостатки: угол подъема транспортерной стрелы не более 15°, иначе бетонная смесь «съезжает назад»; эффективна лишь при большом объеме работ. Применяется при бетонировании конструкций нулевого цикла: фундаментов, стен подвала, полов, перекрытий и т.п., а также надземной части не выше второго этажа (4.. .6 м). Подача бетононасосами. Бетонная смесь подвижностью ОК 8 -16 см подается по стальным трубам диаметром 100-200 мм непосредственно в конструкцию. Расстояние подачи - до 150 м, высота - до 40 м. Комплекс включает: приемный бункер; бетононасос, подающий трубопровод; стрелу-манипулятор, на которой расположен рабочий трубопровод. В зависимости от параметров объекта (ширина, высота, степень стесненности и т. п.) используется одна из следующих технологических схем: - все оборудование смонтировано на базе автобетоносмесителя (миксера). Этот комплекс может работать в транспортном режиме, получая бетонную смесь на заводе, доставлять ее на объект и подавать к месту укладки. Возможна работа комплекса в стационарном режиме, т.е. готовить бетонную смесь на объекте и подавать ее в зону укладки (рис. 4.33); - все оборудование смонтировано на шасси автомобиля. Бетонная смесь доставляется другим транспортом (самосвал, миксер) и загружается в приемный бункер агрегата (рис. 4.32); - при возведении высоких сооружений используется раздельная стационарная техника-, приемный бункер и бетононасос располагаются на земле; стрела-манипулятор устанавливается на рабочем горизонте и переставляется вверх по мере наращивания сооружения. Стрела имеет, автономный привод. Бетонная смесь подается по вертикальной магистральной трубе, которая наращивается по мере возведения сооружения (рис. 4.34); - все оборудование смонтировано на конструкциях башенного крана (рис. 4.35). Достоинства: высокая производительность (непрерывность), не требуется кранов, отсутствие «мертвых зон» (подача в любую точку). Недостатки: ограничения по параметрам смеси: ОК - 8-16 см; крупность щебня менее 40 мм; большие затраты на промывку трубопроводов; четкая и непрерывная поставка бетонной смеси. Способ применяется при больших объемах работ, стесненности площадки.
3 Рис. 4.32. Автобетононасос с распределительной стрелой: 1 - приемный бункер; 2 - бетононасос; 3 - стрела; 4 - бетоновод Рис. 4.33. Автобетононасос-автобетоносмеситель, смонтированные на общем шасси: 1- бетоносмеситель (миксер); 2 - распределительная стрела; 3 - бетоновод; 4 - выпускной лоток; 5 - приемный бункер; 6 - бетононасос Рис. 4.34. Автономная распределительная стрела (манипулятор): 1,3 - опорная и поворотная рамы; 2 - выносные опоры; 4-стрела; 5 - бетоновод; 6 - механизм поворота
Рис. 4.35. Подача бетонной смеси бетононасосом с распределительной стрелой: а - на башенном кране; 6 - стационарной стрелой; б-на автобетононасосе; 1 - миксер; 2 - бетонасос; 3 - бетоновод подающий; 4 - бетоновод распределительный; 5 - рабочая стрела; 6 - гибкий хобот
4.6. Укладка и уплотнение бетонной смеси Укладка бетонной смеси должна быть осуществлена такими способами, которые обеспечивают монолитность бетонной смеси, проектные физико-механические показатели и однородность бетона, надлежащее его сцепление с арматурой и закладными деталями, полное (без каких-либо пустот) заполнение бетоном опалубочного пространства возводимой конструкции. Укладку бетонной смеси осуществляют тремя методами: с уплотнением, без уплотнения (литые смеси, самоуплотняющийся бетон на расширяющихся цементах) и напорное бетонирование снизу вверх. Основные требования при укладке бетонной смеси: - темп подачи бетонной смеси должен соответствовать темпу работ по укладке и уплотнению (не опережать и не отставать); - сброс бетонной смеси с высоты более 1,0...3,0 м (для разных типов конструкций) ведется по желобам, матерчатым хоботам или по секционным бетонолитным трубам; - укладка бетонной смеси и ее уплотнение ведется горизонтальными слоями одинаковой толщины, с последовательным направлением укладки в одну сторону во всех слоях. Толщина слоя обусловлена типом и мощностью вибратора, который обеспечивает надежное уплотнение слоя. Следует отметить, что механизм уплотнения здесь иной, чем при уплотнении грунта. Вибратор передает колебания определенной частоты на бетонную смесь, в результате чего внутри ее выделяется свободная вода, смесь разжижается (плывет). Такая смесь полностью заполняет внутренний объем опалубки (включая углы, узкие участки и т.п.), а также из смеси удаляются воздух и избыточная вода (добавлялась для повышения подвижности), что делает будущий бетон более плотным и прочным. В зависимости от вида конструкции, степени армирования и параметров бетонной смеси уплотнение (вибрирование) продолжается 40- 90 с; визуально: до прекращения оседания смеси и появления на ее поверхности цементного молока. В зависимости от вида конструкции применяются вибраторы разных типов: а) для тонких (100-300 мм) горизонтальных конструкций: плит перекрытий, полов, дорог используются поверхностные вибраторы - виброплощадки и виброрейки (рис. 4.37); б) для уплотнения бетонной смеси в фундаментах, колоннах, балках, толстых плитах используются глубинные вибраторы: - для массивных крупногабаритных конструкций используются вибраторы с жесткой штангой (вибробулава) с диаметром рабочего органа 150 - 200 мм (рис. 4.36, а);
- для густоармированных конструкций используют вибраторы с гибким валом с диаметром вибронаконечника 38, 57, 70, 90 мм (рис. 4.36, б); - при бетонировании больших массивов для повышения производительности работ применяют пакеты вибраторов (2-4 шт.), подвешенные на крюк крана (рис. 4.38, б); в) при бетонировании стен толщиной до 600 мм возможно применять (с двух сторон) накладные вибраторы, жестко закрепленные на опалубке (рис. 4.38, а). Все вибраторы работают на низком (безопасном) напряжении 36 В и подключаются в рабочую электросеть (220 В, 380 В) через трансформатор. При работе площадочные вибраторы перемещают горизонтально, глубинные внедряют последовательно в слой бетонной смеси. Виброрейки перемещаются по уложенным специальным направляющим (рельсы, доски). Рис. 4.36. Глубинные вибраторы: (вибробулава); б - с гибким валом а - с жесткой штангой Рис. 4.37. Поверхностные вибраторы: а — виброплощадка; б - виброрейка
Рис. 4.38. Специальные вибраторы: a - наружный (на опалубке); б - пакет вибраторов на крюке крана '(ObOOS^ 'OOOliOSL 'OtXHJJ'L' OOChOSL' Рис. 4.39. Малогабаритный электротрактор М-663Б с пакетом вибраторов: 1 - балка; 2 - вибратор; 3 - лопасти; 4 - хомут; 5 - резиновый амортизатор 4.7. Уплотнение торкретированием Торкретирование - нанесение под давлением сжатого воздуха на бетонную конструкцию, опалубку или другие поверхности цементно- песчаных растворов или мелкозернистой бетонной смеси.
Применяется для исправления дефектов в бетонных и железобетонных конструкциях, нанесения водонепроницаемого слоя на поверхность резервуаров, различного рода подземных сооружений, бетонирования тонкостенных конструкций в односторонней опалубке (плит, оболочек и т. п.). Для торкретирования используют жесткие смеси, что позволяет при нанесении смесей под давлением получать материал с более плотной структурой, чем при обычном бетонировании. Торкретирование ведется послойно, причем время перерыва между нанесением слоев принимается таким, чтобы наносимый слой не разрушал предыдущего. Используется два способа торкретирования - сухими и готовыми смесями. В первом случае сухую цементно-песчаную смесь заданного состава загружают в резервуар цемент-пушки и под давлением сжатого воздуха 0,2...0,4 МПа по рукаву подают к насадке, где она смешивается с подаваемой по второму рукаву водой, со скоростью 120... 140 м/с наносится слоями на обрабатываемую поверхность. Производительность - 2.. .4 м3/см (рис. 4.40). По другой технологии с помощью набрызг-установки по рукаву для подачи материалов к насадке под давлением 0,4...0,5 МПа подается готовая (с водой) отдозированная бетонная смесь с гравием или щебнем крупностью 10...20 мм. Перемешанная в смесительной камере смесь со скоростью 100... 120 м/с наносится на торкретируемую поверхность. Производительность набрызг-установки 18...20 м3/смену. При торкретировании как сухими, так и готовыми смесями теряется 10...60 % смеси за счет отскока ее от торкретируемой поверхности. Величину отскока регулируют составом смеси и расстоянием между насадкой и обрабатываемой поверхностью, которая составляет 0,7... 1,1 м. Рис. 4.40. Технология торкретирования (торкрет-бетон): 1 - смеситель; 2 - подающий элеватор; 3 - подача щебня (песка); 4 - расходный бак; 5 - рабочий бак; 6 - водяной бак; 7 - подача цемента; 8 - подача сжатого воздуха; 9 - подача сухой бетонной смеси; 10 - подача воды; 11 - сопло; 12-опалубка; 13-арматура; 14- готовая конструкция
4.8. Рабочие швы Непрерывное бетонирование, хотя и обеспечивает лучшее качество конструкций, по технологическим и организационным причинам не всегда возможно, вследствие чего образование рабочих швов неизбежно. Рабочим швом называют плоскость стыка между затвердевшим и новым (свежеуложенным) бетоном, образованную из-за перерыва в бетонировании. Рабочий шов образуется в том случае, когда последующие слои бетонной смеси укладывают на полностью затвердевшие предыдущие । нои. Для обычных бетонов это происходит тогда, когда перерыв в бетонировании составляет 5-7 часов и более. Величина сцепления нового бетона со старым ниже, чем монолита, поэтому рабочий шов несколько отличается от монолитного бетона не 1онько по прочности, но и по другим характеристикам: морозостойкости, водопроницаемости и т. д. Для уменьшения отрицательного влияния рабочих швов на общие характеристики конструкций выполняется ряд мероприятий. Рабочие швы размещаются в местах, наименее опасных для прочности конструкции (рис. 4.41). Конструктивное решение рабочих швов зависит от вида конструкций, их размеров вида и степени армирования. Для образования швов в плитах устанавливают доски на ребро, плоские щиты или щиты с уступом. Уступ делают для удлинения поперечной линии шва, что увеличивает его прочность и водонепроницаемость. С этой же целью вертикальные швы в стенах устраивают шпоночного или гребенчатого ей на, а иногда с установкой металлической гофрированной полосы (рис. •I 42). До начала бетонирования с поверхности шва удаляют рыхлые слои бетона и цементную пленку, очищают его от грязи и мусора. Если поверхность затвердевшего бетона шва гладкая, ее насекают зубилами, < карпелями или с помощью отбойного молотка с последующей промывкой < । руей воды и продувкой сжатым воздухом. Непосредственно перед укладкой бетонной смеси поверхность шва промывается (смачивается) водой или цементным «молоком», что способствует обеспечению высокой прочности и водонепроницаемости. 4.9. Технология бетонирования отдельных конструкций При устройстве полов, подготовок и плит толщиной до 500 мм площадка бетонирования разбивается на карты - полосы шириной 3...4 м, по краям которых устанавливают деревянные (доски) или стальные (рельсы) направляющие, выполняющие роль опалубки (рис. 4.43).
Рис. 4.41. Расположение рабочих швов при бетонировании каркасных конструкций: а, б, в — расположение рабочих швов в колоннах; г, д - расположение рабочих швов в перекрытиях; I-I ... IV-IV - рабочие швы; 1 - прогоны; 2 - балки (стрелками показано направление бетонирования)
a б Рис. 4.42. Конструкции деформационных и рабочих швов: а - расположение швов в плитах; б, в - деформационные швы в плитах; г - рабочий шов в стене; 1 - уложенная бетонная смесь; 2 - доска-вкладыш; 3 — бетонная подготовка; 4 - заливка шва битумом; 5 - опалубка; 6 - бетон Бетонную смесь с ОК - 0..3 см укладывают в карты через одну с уплотнением виброрейкой. После затвердевания бетона направляющие снимаются и бетонируются пропущенные карты, при этом виброрейка перемещается по бетону готовых карт. При бетонировании сплошных фундаментных плит, днищ резервуаров, отстойников при толщине от 500 до 1500 мм плита разбивается на блоки бетонирования шириной 5,0... 10,0 м (в зависимости от реального темпа бетонирования). Между блоками для уменьшения общей величины горизонтальной усадки бетона оставляются разделительные полосы шириной около одного метра без разрезки арматуры (рис. 4.43). Плиты даже большой толщины необходимо бетонировать в один слой. При этом несколько затрудняется виброуплотнение, поскольку внутренние вибраторы требуется погружать в смесь на глубину, в 1,5-2 раза превышающую длину рабочей части. Для повышения эффективности уплотнения используются пакетные вибраторы на крюке крана (рис. 4.38) или пакетные вибраторы на минитракторе (рис. 4.39).
Рис. 4.43. Бетонирование плит: а - не армированных (полы, площадки, дороги и т.п.); б - армированных плит большой толщины; 1 - уложенная бетонная смесь; 2 - распределительные доски Рис. 4.44. Регламент укладки бетонной смеси в плиты: а - тележкой; б - трубопроводом; в - бадьей; 1 - опалубка; 2 - уложенная бетонная смесь; 3 - укладываемая бетонная смесь Неправильно
Фундаменты. В редкоармированные фундаменты и массивы укладывают бетонную смесь с ОК - 1...3 см и крупностью щебня до 70 мм, в густоармированные - с ОК - 3...6 см и крупностью щебня до 40 мм. Укладка бетонной смеси в высокие пилоны фундаментов ведется через 1,0... 1,5 часа после укладки ее в ступени для предотвращения выдавливания смеси на открытых поверхностях ступеней (рис. 4.45). Массивные фундаменты (объемом 300...3000 м3), воспринимающие динамические нагрузки от технологического оборудования, бетонируются непрерывно. Бетонная смесь подается бетононасосами, транспортерами или транспортом с мостов или эстакад. Темп бетонирования составляет 200.. .400 м3 в смену. Для обеспечения непрерывности организуется резерв транспорта (миксеры) и вибраторов. При бетонировании мало армированных массивов допускается втапливание в свежеуложенную бетонную смесь бутового камня (размером более 1500 мм, т.н. «изюм») для сокращения расхода смеси. Рис. 4.45. Бетонирование фундаментов: а — невысоких фундаментов; б, в - раздельно для высоких фундаментов; 1 - опалубка; 2 - бадья; 3 - вибратор; 4 - гибкий хобот 4.10. Бетонирование стен и перегородок В стены толщиной более 500 мм и при слабом армировании укладывается бетонная смесь с ОК - 4.. .6 см и крупностью заполнителя до 70 мм. При длине стены более 15 м ее делят на участки по 7... 10 м с тем, чтобы за смену можно было забетонировать целое число участков. Деревянная разделительная опалубка, устанавливаемая на границах участков без разрезки арматуры, устраивается с образованием шпонки. Допускается устанавливать сетчатую разделительную опалубку, которая в дальнейшем оставляется в бетоне.
При высоте стен до 3,0 м бетонную смесь подают через воронки по секционным бетонолитным трубам. Вибраторы для уплотнения нижних слоев опускают на веревках. В тонкие и густоармированные стены (перегородки) укладывается бетонная смесь с ОК - 6... 10 см и крупностью заполнителя до 20 мм. При их толщине до 150 мм бетонирование ведется ярусами высотой до 1,5 м. Опалубка таких стен возводится с одной стороны на всю высоту, а с другой - только на высоту яруса. Арматура устанавливается на всю высоту конструкции. Бетонная смесь подается и уплотняется вибраторами со стороны низкой опалубки (рис. 4.46). После бетонирования яруса опалубка наращивается на высоту второго слоя и т. д. Если поярусно установить опалубку невозможно, бетонная смесь в тонкие стены подается через специальные окна и карманы. При каждом методе укладки должно быть соблюдено основное правило - новая порция бетонной смеси должна быть уложена до начала схватывания цемента в ранее уложенном слое. Этим исключается необходимость устройства рабочих швов по высоте конструкции. Водонепроницаемые стены резервуаров, опускных колодцев и аналогичных сооружений бетонируются непрерывно по всему периметру или на всю высоту стены, или на высоту укрупненного яруса (2,5...4,0 м). При больших размерах конструкций и большом объеме бетонирования стены делят на два-три сектора, на каждом из которых ведут бетонирование одновременно от центра секции влево-вправо, двигаясь навстречу смежным звеньям соседних бригад. Бетонирование колонн выполняется бетонной смесью с ОК-6...8 см и крупностью заполнителя до 20 мм при сечении колонн до 600x600 мм или густом армировании, с ОК - 4...6 см и крупностью заполнителя до 40 мм при размерах колонн 800x600 мм и более, а также при слабом армировании. Колонны высотой до 5,0 м сечением до 800x800мм без перекрещивающих хомутов бетонируются непрерывно на всю высоту. Бетонная смесь подается бадьей, сбрасывается малыми порциями и уплотняется глубинным вибратором, спускаемым на веревке (рис. 4.46). При бетонировании колонн высотой более 5,0 м без перекрещивающих хомутов бетонная смесь подается по секционным бетонолитным трубам и уплотняется навесными или глубинными вибраторами. Высокие и густоармированные колонны с перекрещивающими хомутами бетонируют через окна в опалубке или специальные карманы. Уплотнение ведется навесными вибраторами. Все типы колонн, независимо от высоты, сечения и армирования бетонируются непрерывно на всю высоту элемента, этажа, яруса, т.е. без рабочих швов по высоте.
Рис. 4.46. Бетонирование колонн: а - невысоких; б - высоких с подачей смеси по хоботу и уплотнением глубинными вибраторами; в - то же, с накладными вибраторами; г - то же, с подачей бетона через «окна»; д - то же, с подачей через открытую стенку опалубки верхних ярусов; 1 - опалубка; 2 - бадья; 3 - вибратор глубинный; 4 - вибратор накладной; 5 - хобот; 6 - окно; 7 - переставной бункер
Правильно Неправильно Неправильно Рис. 4.47. Регламенты укладки и уплотнения бетонной смеси: а - высота сброса менее 1,0 м, слои горизонтальны и постоянны по толщине, вибратор работает только в укладываемом слое; б - перестановка вибратора не более чем на 1,5 радиуса рабочей зоны вибратора (R), толщина слоя не более 1,25 длины рабочего органа вибратора; 1 - вибратор; 2 - уложенный слой; 3 - зона уплотнения; 4 - не уплотненная бетонная смесь; 5 - опалубка; 6 - бадья; 7 - хобот
Балки и плиты, монолитно связанные с колоннами или стенами, бетонируются не ранее чем через 1,0...2,0 часа после окончания бетонирования колонн или стены. Указанный перерыв в бетонировании учитывает вертикальную осадку уложенного бетона в колоннах и стенах. Бетонная смесь с ОК - 6... 10 см и крупностью заполнителя до 20 мм подается бадьей или бетононасосом и уплотняется площадочным вибратором: при толщине плиты до 120 мм и двойном армировании и до 250 мм при одиночном армировании, при большой толщине конструкции используются глубинные вибраторы. Отдельные балки и прогоны бетонируются непрерывно. В ребристые перекрытия бетонная смесь укладывается в направлении, параллельном главным или второстепенным балкам (прогонам). Поверхность плит выравнивается по установленным маякам, которые фиксируют проектную толщину плиты. Места устройства рабочих швов в ребристых перекрытиях указаны на рис. 4.41. 5. ВЫДЕРЖКА БЕТОНА (УХОД ЗА БЕТОНОМ) Назначение. Обеспечить для уложенного бетона заданные условия, обеспечивающие нормальный набор бетоном расчетной прочности: - положительная температура (выше плюс 5 °C); — отсутствие динамических воздействий (первые три часа); - влажность 100%. Обеспечение положительной температуры рассмотрено в главе 6. Для исключения динамических воздействий вблизи забетонированных конструкций запрещаются такие виды работ, как погружение свай ударным способом, взрывные работы и т.п., а также проезд тяжелой техники (кранов, бульдозеров). Способы ухода за бетоном зависят от вида конструкции, типа цемента, местных и климатических условий и продолжаются до набора бетоном 70 % расчетной прочности. За бетоном на обычном портландцементе продолжительность ухода составляет 7 суток, на быстротвердеющем (глиноземистом) цементе - 2-3 суток. Время ухода при жаркой и сухой погоде увеличивается. В начальный период твердения бетон необходимо защищать от попадания атмосферных осадков или потерь влаги. Твердение бетона сопровождается изменением его объема. В результате усадки, которая увеличивается при быстром высыхании бетона, на его поверхности появляются мелкие трещины. В массивных конструкциях образование трещин может быть вызвано также неравномерным разогревом в результате экзотермического тепловыделения при гидратации цемента.
Обильное увлажнение бетона во время ухода снижает вероятность появления температурно-усадочных трещин. Для обеспечения заданной влажности на начальных стадиях твердения бетона используются следующие технологии: 1. Полив бетонных конструкций водой каждые 2-3 часа. 2. Укрытие открытых поверхностей бетона влагоемкими материалами (опилки, песок, камышитовые маты и т.п.) и полив водой через 6-12 часов. 3. Залив горизонтальных бетонных поверхностей слоем воды толщиной 2-5 см. 4. Укрытие свежеуложенной бетонной смеси полиэтиленовыми пленками с присыпкой их песком. Пленка не дает быстро испаряться воде из бетона, песок препятствует срыву пленки ветром. 5. Укрытие затвердевшего бетона битумными эмульсиями, разбрызгиваемыми шлангами или поливочными машинами. Эмульсия быстро высыхает и создает на поверхности бетона плотную водонепроницаемую пленку из битума. Применяется лишь для конструкций с большими открытыми поверхностями, не требующими последующей отделки: полов промышленных зданий, дорожных покрытий, открытых площадок (для техники или оборудования) и т.п. При снятии опалубки поливаются также и распалубленные поверхности бетонных конструкций. Особо тщательно увлажняют узлы и грани конструкций, так как они быстрее теряют влагу, что приводит к появлению трещин и даже выколам. При температуре ниже +5 °C полив бетона не требуется. Помимо увлажнения свежеуложенный бетон следует защитить от размыва дождем, выветривания, а также от сотрясений и деформаций. Хождение людей по забетонированным конструкциям, а также установка на них лесов и опалубки разрешается не раньше того времени, когда бетон наберет прочность 1,5 МПа, что практически обеспечивается: при температуре воздуха +25 °C - через сутки; при +15 °C - через 2 суток; при +10 °C - через 3 суток; при +5 °C - через 5 суток. Сроки начала движения техники по затвердевшему бетону устанавливаются в проекте организации строительства (ПОС). 5.1. Разборка опалубки В комплексном технологическом процессе по возведению монолитных железобетонных конструкций съем опалубки (распалубливание) является важной и трудоемкой операцией. Правильно установленная опалубка должна сниматься легко и просто.
Распалубливание конструкции необходимо производить аккуратно, чтобы обеспечить сохранность опалубки для повторного применения и исключить повреждения бетона. Снятие опалубки производиться после набора бетоном необходимой (распалубочной) прочности. Не следует задерживать снятие опалубки, так как это снижает ее оборачиваемость и увеличивает величину адгезии (сцепления) с бетоном. При задержке распалубки усилия снятия опалубки существенно возрастают, что приводит к деформации опалубки и к повреждениям бетонной поверхности (сколы углов, каверны). Движение людей по забетонированным конструкциям и установка опалубки вышележащих конструкций допускаются после достижения бетоном прочности не менее 1,5 МПа. Боковые элементы опалубки, не несущие нагрузок, снимаются при достижении бетоном прочности, обеспечивающей сохранность углов, кромок и поверхностей. Боковые щиты фундаментов, колонн, стен, балок, и ригелей снимают через 24-72 часа. Эти сроки устанавливают на месте в зависимости от вида цемента и температурно-влажностного режима твердения бетона. Удалению несущей опалубки должно предшествовать плавное и равномерное опускание поддерживающих лесов - раскружаливание. Для этого опускают опорные домкраты, ослабляют парные клинья или выпускают песок из опорных цилиндров под стойками. Запрещается рубить или спиливать нагруженные стойки. Опоры, поддерживающие опалубку балок, прогонов и ригелей, опускают одновременно по всему пролету. Опорные стойки, поддерживающие опалубку междуэтажных перекрытий, находящихся непосредственно под бетонируемыми перекрытиями, удалять не разрешается. Стойки опалубки, нижележащего перекрытия можно удалять лишь частично. Под всеми балками и прогонами этого перекрытия пролетом 4,0 м и более рекомендуется оставлять так называемые стойки безопасности на расстоянии одна от другой не более чем 3,0 м. Опорные стойки остальных нижележащих перекрытий разрешается удалять полностью лишь тогда, когда прочность бетона конструкций достигла проектной. Несущую опалубку удаляют в два, три приема и более в зависимости от пролета и массы конструкции. Несущие элементы опалубки снимают после достижения бетоном оп- ределенной прочности (действующая фактическая нагрузка менее 70 % от нормативной), обеспечивающей сохранность конструкций, составляющей: для плит пролетом до 3,0 м и несущих конструкций пролетом до 6,0 м- 70%; для конструкций пролетами более 6,0 м и конструкций с напрягаемой арматурой - 80 % от проектной. При фактической нагрузке более - 70 % от нормативной несущую опалубку снимают после набора бетоном 100 %
проектной прочности. Для съема опалубки применяют рычажные ножницы, гаечные ключи, комплект монтажных ломиков, кувалды. Крупнощитовую опалубку стен и фундаментов «отрывают» с помощью специальных рычажных устройств, создающих усилие по нормали к бетонной поверхности и далее снимают краном (рис. 4.48). Рис. 4.48. Рычажное приспособление для снятия крупнощитовой опалубки: а - Т-образный рычаг; б - то же, Г-образный; 1 - штанга; 2 - горизонтальный упорный прогон; 3 - вертикальное ребро; 4 - стальная пластина; 5 - палуба; 6 - ребро верхнего щита; 7 - петля; 8 - опорный ролик; 9 - винт; 10 - обойма Опалубка оказывает большое влияние на качество и внешний вид бетонных поверхностей. Правильно выполненная дощатая опалубка может дать красивую бетонную поверхность. Для смазки опалубки необходимо использовать светлые эмульсии. Иногда кромки досок со стороны, обращенной к бетону, сострагивают на 3-5 мм. В этом случае на
поверхности бетона образуется руст, улучшающий внешний вид конструкции. Для получения гладкой малопористой поверхности бетона опалубку обшивают влагопоглощающим картоном, фанерой или тонкими древесностружечными плитами. Шероховатую однотонную поверхность можно получить после обработки бетона с помощью электрических или пневматических отбойных молотков с рабочими наконечниками в виде бучарды или шарошки. При этом на наружных углах рекомендуется оставлять узкие необработанные полосы во избежание скалывания бетона. Обработка таким способом может скрыть небольшие дефекты бетонирования (раковины, пористость), а также замаскировать рабочие швы. Красивый вид могут иметь бетонные поверхности с обнаженным крупным заполнителем (гравием). Получают их обработкой не полностью затвердевшего бетона стальными щетками с последующей промывкой струей воды под давлением. Обнажать заполнитель можно применением специальных смазок для опалубки, в состав которых входят замедлители схватывания цемента. В этих случаях тонкий наружный слой не схватившегося раствора смывают струей воды до обнажения гравия. Поверхности из высокопрочных декоративных бетонов шлифуют. Так обрабатывают, например, мозаичные полы. За рубежом способом шлифования обрабатывают также стены, пилястры, цоколи зданий. 5.2. Исправление дефектов бетонирования Нарушение правил производства бетонных работ приводит к появлению ряда дефектов железобетонной конструкции. Некоторые из них: раковины, гравелистая поверхность и неровности - могут быть устранены последующим исправлением. При необходимости этих работ они выполняются сразу после снятия опалубки, пока бетон еще достаточно свежий. Мелкие неровности и наплывы бетона на стенах, колоннах, балках срубаются вручную или пневматическими зубилами с последующей затиркой неровностей цементным раствором состава 1:2. Неровности исправляют насечкой поверхности и последующими прочисткой, промывкой и оштукатуриванием. Открытые бетонные поверхности с мелкими раковинами после расчистки и смачивания водой затирают цементным раствором состава 1:2. При заделке раковин полностью отбивают и выбирают весь слабый и рыхлый бетон, обнажая «здоровый» бетон. Поверхность раковин прочищается механической щеткой, ручной стальной щеткой и тщательно промывается струей воды, после чего устанавливается местная опалубка с козырьком для укладки бетонной смеси (рис. 4.49).
Для заделки раковин применяют мелкозернистый (крупность щебня до 20 мм) бетон того же класса, что и основная конструкция или на одну ступень выше. Бетонная смесь укладывается с тщательным уплотнением. Не допускается замазывать крупные раковины густым раствором, так как это не устраняет дефекта в бетоне, а только скрывает его. При заделке крупных раковин цементным раствором или тестом, вследствие усадки последних, при твердении в местах соединения с бетоном появляются трещины. При исправлении дефектов в плитах, полах или балках вырубать ослабленный бетон следует по форме ласточкиного хвоста, с тем чтобы «набетонка» лучше удерживалась в теле бетона. Наиболее эффективна заделка мелких раковин по технологии торкретирования (рис. 4.49, в). При серьезных нарушениях технологии возникают весьма существенные дефекты: - недостаточная прочность бетона; - слоистое строение конструкции; - сквозные раковины больших размеров; - отсутствие или неправильная установка закладных деталей; - непроектные отверстия; - оголение арматуры на большой площади и т. д. Поскольку исправить такие дефекты путем заделки практически невозможно, разрабатываются обоснованные технические решения по усилению или демонтажу (разборке) дефектных конструкций. В Рис. 4.49. Исправление дефектов бетонирования: а - в плитах; б, в - в стенах; 1 - раковина; 2 - вырубка по форме ласточкиного хвоста; 3 - опалубка; 4 - лоток; 5 - бадья; 6 - вибратор; 7 - сопло; 8 - подача сухой смеси; 9 - подача воды
6. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ( Проверка соответствия проектным решениям ) Проверке подлежат'. — параметры полученного бетона; - пространственное положение и геометрические характеристики забетонированной конструкции; - параметры использованных материалов. Для этого выполняется комплекс организационно-технологических мероприятий. Входной контроль: - перед бетонированием должны быть приняты по акту установленная опалубка и установленные арматура и закладные детали, грунтовое или иное основание; - должны быть представлены паспорта на бетон и бетонную смесь, арматурные изделия, закладные детали; - сертификаты на арматурную сталь и закладные детали; - проверяются параметры бетонной смеси: подвижность (ОК), крупность и вид заполнителя, степень расслоения, температура (в зимних условиях); - проверяется работоспособность вибраторов. Операционный (технологический) контроль: а) контролируется правильность укладки и уплотнения; - геометрические характеристики опалубки; - отметка верхней поверхности уложенной бетонной смеси; б) прочность на сжатие монолитного бетона. Прочность на сжатие монолитного бетона оценивается по результатам лабораторных испытаний образцов-кубиков размером 20x20x20 см в возрасте 28 суток. Испытания проводят в соответствии с требованиями ГОСТ. Контрольные образцы-кубики готовят на месте укладки из бетонной смеси, непосредственно укладываемой в дело, и выдерживают в условиях нормального твердения (при +20 (± 2 °C) и относительной влажности не менее 90 %). Каждая серия контрольных образцов состоит из трех одинаковых кубиков. Количество серий определяют в зависимости от вида конструкций или сооружений, их габаритов и массивности. Одну серию образцов-кубиков назначают на следующие объемы работ: • на каждые 50 м3 массивных конструкций при объеме блока бетонирования более 1000 м3, при объеме блока меньше 1000 м3 - на каждые 25 м3; • на каждые 100 м3 крупных фундаментов;
• на каждые 50 и3 массивных фундаментов под технологическое оборудование объемом более 50 м3, а при объеме менее 50 м3 - не менее одной серии на каждый фундамент; • на каждые 20 м3 каркасных и тонкостенных конструкций (колонны, балки, плиты и т. п.); • на каждые 50 м3 сооружений, возводимых в скользящей опалубке, не менее трех серий (одна для испытаний в возрасте трех суток), но не менее чем на каждые 2 м высоты сооружения. Помимо образцов-кубиков стандартного размера в отдельных случаях прочность на сжатие бетона определяется испытанием образцов- кубиков с длиной ребра 100, 150 и 300 мм. Размеры образцов-кубиков зависят от наибольшей крупности заполнителя: Крупность заполнителя, мм . до 20 до 40 до 70 до 150 Куб с длиной ребра, мм .... 100 150 200 300 Результаты, полученные при испытании образцов-кубиков с длиной ребра 100, 150 и 300 мм, приводят к стандартной прочности, т.е. прочности при сжатии образцов-кубиков с ребром 200 мм путем умножения на поправочные коэффициенты: Образцы-кубы с ребрами, мм .. 100 150 300 Коэффициент 0,90 1,10 0,85 Прочность бетона в конструкции или сооружении считают достаточной, если ни в одной из испытанных серий снижение прочности по сравнению с проектным классом бетона не превышает 20 %. в) ведется журнал бетонных работ, где указываются: - вид и объем конструкции; - вид цемента; - параметры бетона и бетонной смеси; - вид армирования; - тип опалубочной системы; - способ укладки и уплотнения бетонной смеси; - дата начала и конца бетонирования; - температура окружающего воздуха; - технология ухода за бетоном; - сроки снятия опалубки. Выходной (сдаточный) контроль. Предъявляются: - исполнительная схема, где показано фактическое пространственное положение конструкции, закладных деталей, отверстий, проемов и их геометрические характеристики (размеры, прогиб, уклоны); - акты приемки опалубки, основания и арматуры;
- паспорта на бетон, бетонную смесь, арматурные изделия, закладные детали; - сертификаты на арматурную сталь, сталь закладных деталей и электроды; - результаты лабораторных испытаний образцов (кубиков) бетона на сжатие; - журнал работ; - в случаях, оговоренных проектом, бетон испытывают: на прочность при осевом растяжении, на морозостойкость (F50...F150), на водопроницаемость (W2...W12); - при необходимости проведения испытания бетона непосредственно в конструкции неразрушающими методами используются физические методы: молоток Кашкарова, склерометр, разжимной конус Вольфа, а также просвечивание ультразвуковыми и радиометрическими приборами. Эталонный молоток Кашкарова (рис. 4.50). Для определения прочности бетона устанавливают молоток Кашкарова шариком на бетон и слесарным молотком наносят удар по корпусу эталонного молотка. При этом шарик нижней частью вдавливается в бетон, а верхней - в эталонный металлический стержень, оставляя и на бетоне, и на стержне отпечатки. После измерения диаметров этих отпечатков d6 и Д находят их отношение d(/d3 и по тарировочной кривой (таблице) определяют значение прочности бетона в МПа. Этот метод, отличающийся простотой и малой трудоемкостью, применяют для определения прочности бетона в тонкостенных конструкциях и сооружениях. Однако он позволяет оценить свойства только поверхностных слоев бетона, что снижает его точность. Метод Вольфа основан на использовании зависимости между прочностью бетона на сжатие или на растяжение и вырывным усилием. Для испытаний в бетоне бурят шесть скважин диаметром 26 мм и глубиной 55 мм. В них вставляют разжимной конус и затем его выдергивают из скважины с помощью упорных устройств (рис. 4.51). При выдергивании цанговые щеки за счет трения заклиниваются в скважине и выкалывают бетон вокруг нее в виде усеченного неправильного конуса. Развиваемое при этом усилие фиксируется манометром. В зависимости от вырывного усилия по тарировочному графику определяют прочность бетона на сжатие. На этом принципе основаны многие современные приборы типа ГПНВ, которые широко применяются для определения прочности бетона в конструкциях. Этот метод учитывает влияние на прочность бетона не только раствора, но и крупного заполнителя и сцепления между ними. Однако метод трудоемок (необходимо бурить скважинки) и применять его для испытания тонкостенных конструкции невозможно.
я Рис. 4.50. Эталонный молоток Кашкарова: а - схема; & - разрез; 1 - корпус; 2 - стакан; 3 - головка; 4 - пружина; 5 - шарик; 6 - эталонный стержень Рис. 4.51. Разжимной конус: 1 - сердечник; 2 - теки; 3 - прижимная пружина; 4 - муфта 6.1. Бетонирование при отрицательных температурах Общие положения. Понятие «зимние условия» при производстве бетонных работ отличается от календарного. «Зимние условия» для конкретной стройки начинаются, когда среднесуточная температура наружного воздуха снижается до + 5 °C, а в течение суток наблюдается ее падение ниже нуля. При температуре ниже 0 °C в бетоне прекращаются процессы гидратации, т.е. взаимодействие минералов цемента с водой. Твердение бетона приостанавливается, так как бетон замерзает, превращаясь в монолит, прочность которого обусловливается силами смерзания. В бетоне появляются внутренние напряжения, вызываемые увеличением объема свободной воды примерно на 9 % при замерзании. Эти напряжения разрывают неокрепшие адгезионные связи между отдельными компонентами бетона, снижая его прочность. Свободная вода, замерзая на поверхности зерен заполнителей в виде тонкой пленки, препятствует сцеплению цементного теста с заполнителем. Это также ухудшает прочностные свойства бетона. После оттаивания бетона твердение при положительной температуре возобновляется, но прочность оказывается ниже проектной, т.е. той,
которая была бы достигнута при твердении в нормальных условиях. Снижаются и другие свойства бетона: плотность, долговечность, сцепление с арматурой и т. д. Свойства бетона ухудшаются тем значительнее, чем раньше после укладки произошло его замерзание. Если бетон к моменту замерзания наберет определенную прочность, то отрицательное влияние замораживания на его свойства невелико: после оттаивания прочность бетона может достигнуть проектной величины. В этом случае адгезионные сцепление между цементным тестом и заполнителем значительно больше внутренних напряжений. Поэтому вероятность деформаций в контактной зоне меньшая. Минимальную прочность бетона к моменту его замерзания, достаточную для достижения им после оттаивания проектной прочности, называют критической. Эта прочность для бетонов в конструкциях с ненапрягаемой арматурой должна быть не менее 30...50 % от проектной в зависимости от класса бетона и не ниже 50 кг/см2. В предварительно напряженных конструкциях она должна быть не ниже 70 % от проектной. Если конструкции предполагается нагружать в зимний период, то к моменту замораживания прочность бетона в них должна достигнуть 100% от проектной величины. Для получения в зимних условиях бетона проектного качества необходимо обеспечить для него температурно-влажностный режим, при котором физико-химические процессы твердения не нарушаются и не замедляются. Продолжительность поддерживания такого режима должна обеспечивать достижение критической или проектной прочности. Задача «зимнего» бетонирования: получить бетон заданной прочности. Для этого выполняются общие мероприятия и различные технологии обеспечения нормального режима твердения бетона. Общие мероприятия: а) Работы ведутся на подогретой бетонной смеси. Эта смесь в момент укладки в конструкцию должна иметь положительную температуру, по величине обратную температуре окружающего воздуха. Это достигается подогревом воды, щебня и песка (паром) при приготовлении бетонной смеси на заводе. б) Для исключения охлаждения в пути кузов самосвала закрывается сверху щитами, а снизу подогревается выхлопными газами от двигателя автомобиля через устроенное двойное дно кузова. в) Бадьи и бункера накрываются деревянными утепленными крышками, а снаружи обшиваются. При сильных морозах их периодически прогревают паром. Бетононасосы устанавливают в отапливаемых помещениях. Перед началом работы через бетоновод прокачивается горячая вода. Звенья труб магистрального бетоновода при температуре ниже минус 10 °C заключают в теплоизоляцию вместе с обогревающей грубой трубопровода.
г) Перед укладкой бетонной смеси опалубка и арматура очищаются от мусора, снега, наледи. Для этого при необходимости используется продувка горячим воздухом от калориферов или паром, а также промыв горячим паром с последующей продувкой горячим воздухом. д) При морозах ниже минус 15 °C арматуру из стержней диаметром более 25 мм и прокатных профилей отогревается до плюс 5 °C, чтобы обеспечить хорошее сцепление бетона с арматурой. С этой же целью выступающие за пределы утепленной опалубки металлические элементы после отогрева утепляются на длине не менее 1,5 м от блока. е) На качество бетона сильно влияет состояние основания, на которое его укладывают. Важно исключить раннее замораживание бетона в стыке с основанием и последующее деформации пучинистых грунтов основания. До начала бетонирования фундаментов пучинистые грунты отогреваются паром, огневым способом или с помощью электричества. Не пучинистые грунты не прогревают. Температура укладываемой смеси должна быть как минимум на 10 °C выше, чем температура грунта основания. Не допускается укладка бетонной смеси на замерзший грунт («промороженное» основание). При необходимости укладки бетонной смеси на ранее уложенный и замерзший бетон он отогревается на глубину не менее 400 мм и предохраняется от промерзания до приобретения свежим бетоном критической прочности. ж) При бетонировании, для уменьшения тепловых потерь, бетонная смесь укладывается небольшими участками по длине и ширине, чтобы ранее уложенные слои быстрее перекрывались новыми, и температура бетона не успевала опускаться ниже расчетной. з) Бетонирование ведется круглосуточно без перерывов, так как подготовка замерзших рабочих швов весьма трудоемка и не всегда обеспечивается необходимое качество. Технологии, обеспечивающие нормальный режим твердения бетона: 1. Применение химических добавок. Химические добавки понижают температуру замерзания жидкой части бетонной смеси, обеспечивающая твердение бетона при температуре ниже 0 °C, что увеличивает время набора прочности. Этот метод относительно недорогой (дополнительные затраты по сравнению с обычными условиями (удорожание) около 16 %) и широко применяется в строительстве. В качестве добавок используются: хлористый натрий, хлористый кальций, углекислый калий (поташ), нитрит натрия и др.
Добавки вводятся в бетонную смесь при ее приготовлении. В зависимости от их количества получают заданный эффект: - при 1-2 % от веса цемента - ускорение твердения бетона; - при 3-5 % от веса цемента - понижение температуры замерзания на 5-10°С; - при 10-15 % от веса цемента - полное исключение замерзания «холодный бетон», но при этом набор прочности продолжается 40 - 90 суток. 2. Прогрев бетона. а) Метод «термоса». Используется тепло, выделяющееся при химических реакциях твердения бетона. Для этого конструкцию дополнительно утепляют. Метод эффективен для массивных конструкций простой формы, особенно для заглубленных сооружений и конструкций на грунте и в грунте (фундаменты, стены подвалов, фундаменты под оборудование, полы на грунте и т. п.). Для усиления эффекта при приготовлении смеси используются цементы с повышенным тепловыделением. б) Прогрев паром. Вокруг забетонированной конструкции устраивается «рубашка» из рубероида, деревянных или стальных щитов, под которую подается пар (рис. 4.52). «Рубашка» обеспечивает необходимый прогрев конструкции и влажность (не высушивает бетон). Используется пар низкого давления 0,5 - 0,7 атм. с температурой 80- 90 °C. Примерный режим паропрогрева: скорость подъема (градиент) температуры не более 5-10 град/ч; изотермический прогрев при температуре 80 °C для бетонов на обычном портландцементе и 95 °C - на шлакопортландцементе и пуццолановом цементе. Скорость остывания (градиент) бетона должна быть 10 град/ч. Паропрогрев бетона возможно вести до набора им проектной прочности, что особенно актуально для наших восточных и северных регионов, где «зимний период» составляет 8... 10 месяцев. Метод применяется для прогрева различных бетонных конструкций, но лишь там, где имеется пар в необходимом количестве. в) Электропрогрев. Внутренний - с помощью электродов. Тепло выделяется при прохождении электрического тока через сырую бетонную смесь. Электроды могут внедряться в свежеуложенный бетон или до бетонирования в конструкцию закладываются греющие провода. Количество электродов, греющих проводов в каждом случае определяется расчетом. Достоинство способа - простота. Недостатки - сложность контроля (круглосуточное наблюдение) и высокая стоимость. Наружный - тепло выделяется «греющей» опалубкой или греющими гибкими электрошнурами.
Рис. 4.52. Схемы устройства опалубки при обогреве железобетонных конструкций паром: а - обогрев фундаментов; б - обогрев бетонных плит (полов, площадок); в — капиллярная опалубка для прогрева колонны; г - обогрев ребристого перекрытия; 1 - утеплитель; 2 - съемный короб; 3 - короб колонны; 4 - подача пара; 5 - короб плиты перекрытия; 6 - опалубка; 7 - отверстия в ребрах короба для пара 3. Бетонирование в «тепляках». Над бетонируемой конструкцией или частью ее устраивают легкое каркасное ограждение из брезента, пленки и т.п. (шатер) и под него подается теплый воздух или нагреватели ставятся внутри шатра. Под шатром (температура плюс 5-10 °C) бетонирование выполняется в обычных условиях. В зависимости от задания тепляк может «работать» 3-16 суток, до набора бетоном 50 % проектной (расчетной) прочности или все расчетные 28 суток. 4. Обогрев бетона инфракрасными лучами (проникающий прогрев). Особенность метода в том, что передача тепла бетону (прогрев) происходит на всю толщину конструкции одновременно и с одинаковой интенсивностью (рис. 4.53). Для обогрева монолитного бетона применяют ТЭНы типа НВСЖ (нагреватель воздушный сушильный жаростойкий) или НВС (нагреватель воздушный сушильный). Мощность этих обогревателей на 1 м длины колеблется от 0,6 до 1,2 кВт, температура излучающих поверхностей - от 300 до 600 °C. ТЭНы работают при напряжении 127,220 и 380 В. Карборундовые излучатели имеют мощность до 10 кВт-ч, а их рабочая температура достигает 1300-1500 °C.
Рис. 4.53. Схемы обогрева инфракрасными лучами: а - прогрев бетона в плитах; б, в - то же, в стенах; 1 - прогреваемые конструкции; 2 - трапецеидальные отражатели; 3 - инфракрасные излучатели; 4 - сферические отражатели; 5 - толь; 6 - опалубка; 7 - щиты скользящей опалубки Оптимальное расстояние между инфракрасной установкой и обогреваемой поверхностью 1-1,2 м. Обогревать инфракрасными излучателями можно как открытые поверхности бетона, так и через опалубку. Для лучшего поглощения инфракрасного излучения поверхность опалубки покрывают черным матовым лаком. Температура на поверхности бетона не должна превышать 80-90 °C. Чтобы исключить интенсивное испарение влаги из бетона, открытые поверхности закрывают полиэтиленовой пленкой, пергамином или рубероидом. Инфракрасные установки ставят на таком расстоянии друг от друга, чтобы прогреть все участки бетонной поверхности. Прогрев бетона инфракрасными лучами условно делят на три периода: выдержку бетона и его разогрев; изотермический прогрев; остывание. Способ применяют для термообработки бетона в тонкостенных конструкциях с большим модулем поверхности (например, стен, бетонируемых в скользящей опалубке, плит, балок). Этот метод применяют также для отогрева замерзшего бетона в рабочих швах, при укладке бетона в штрабы, а также для отогрева арматуры, закладных деталей и «активной» поверхности опалубки-облицовки перед укладкой в нее бетона. 7. ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ При выполнении всех процессов: установке опалубки, армировании, бетонировании и уходе за бетоном необходимо постоянно следить за прочностью и устойчивостью щитов и стоек опалубки, настилов, лесенок и ограждений.
При производстве опалубочных работ. Одновременное производство работ в двух и более ярусах по одной вертикали без соответствующих защитных устройств (настилов, навесов и т. п.) не допускается. При работе на высоте более 1,5 м (если невозможно устроить ограждения) рабочих снабжают предохранительными поясами с карабинами. Допустимые нагрузки на настилы устанавливают расчетом. Суммарный вес материалов, находящихся людей и транспортных средств не должен превышать допустимых нагрузок. Скопление людей на настилах лесов и опалубке перекрытий не допускается. Установку разборно-переставной опалубки на высоте 5,5 м от земли или нижележащего перекрытия можно вести с приставных лестниц или переносных стремянок, имеющих наверху площадку с ограждением. Во время грозы и при ветре более 6 баллов (15 м/с) выполнять работы с наружных лесов запрещено. Снятие опалубки (распалубка) производится лишь по разрешению прораба, а снятие несущей опалубки (балки, плиты и т.д.) лишь после заключения лаборатории о фактической прочности бетона. При производстве арматурных работ. Устанавливаемые арматурные элементы следует обязательно закреплять, оставлять их незакрепленными не разрешается. Вязать или сваривать арматуру, стоя на привязанных или приваренных хомутах или стержнях, запрещено. Нельзя находиться на арматурно-опалубочных блоках до полной их установки и закрепления. Ходить по заармированному перекрытию разрешается только по «ходам» (доскам) шириной 0,3 и 0,4 м, установленным на козелках, укладывать доски непосредственно на установленную в проектное положение арматуру запрещено. Перед началом электросварочных работ проверяется: - исправность электросварочного аппарата и изоляцию его корпуса, сварочного провода и электродвигателя (у аппарата с дистанционным управлением); - наличие и правильность заземления сварочного аппарата; - отсутствие вблизи места сварки (на расстоянии не менее 10,0 м от него) легко воспламеняющихся материалов. При работе с открытой электрической дугой электросварщикам необходимо защищать лицо и глаза шлемом-маской или щитком с защитными стеклами-светофильтрами. От брызг расплавленного металла или загрязнения светофильтры защищаются простым стеклом. Рабочие, помогающие электросварщику, в зависимости от условий также обеспечиваются щитками и очками.
Выполнять электросварочные работы под открытым небом во время дождя и грозы запрещено. Сварщики, работающие на высоте, должны иметь пеналы или сумки для электродов и ящики для огарков. Разбрасывать огарки запрещено. При производстве бетонных работ. При подаче бетонной смеси кранами затвор бадьи закрепляется так, чтобы исключить самопроизвольную разгрузку. В момент выгрузки смеси расстояние от низа бадьи до поверхности, на которую производится разгрузка, не должно превышать 1 м. При подаче бетонной смеси бетононасосом он до начала работ испытывается при гидравлическом давлении, превышающем в 1,5 раза рабочее давление. Бетононасос связывается сигнализацией с местом укладки бетонной смеси. Работать с электровибраторами бетонщик должен только в исправных резиновых сапогах и перчатках. Провода от распределительного щитка к вибраторам заключаются в резиновые рукава; корпус вибратора на месте работы обязательно заземляют. Вибраторы работают на напряжении - 36...42 В. Все временные электросети и подключения выполняются специалистом- электриком и сдаются по акту. Рукоятки вибраторов должны иметь амортизаторы. При их отсутствии работать с вибраторами только в виброизолирующих рукавицах. Работать на бетоне можно только в резиновых сапогах. Вибраторы выключаются при перерывах в работе, а также при переходах бетонщиков с одного места на другое. Запрещается обливать вибраторы водой. При укладке бетонной смеси в конструкции с уклоном 30° и более рабочие-бетонщики снабжаются предохранительными поясами. При бетонировании по непрерывным технологиям (бетоноукладчик, бетононасос) бетонщики должны иметь четкую и непрерывную связь с машинистом. При прогреве конструкций. Все работники, занятые на прогреве бетонных конструкций, проходят инструктаж и должны иметь удостоверения о знании правил охраны труда. При прогреве бетонных конструкций обеспечивается непрерывный контроль за напряжением, силой тока и температурой. Температуру первые 3 часа прогрева замеряют каждый час, в последующем — через 2-3 часа. Температуру наружного воздуха замеряют три раза в сутки. Перед бетонированием проверяются правильность установки электродов и их размеры. Перед включением прогрева проверяется правильность установки и подсоединения электродов, надежность
контактов, расположение датчиков температуры, качество утепления. Надежность контактов проверяется после включения прогрева и переключения напряжения. Для прогрева используется напряжение не выше 127 В. Напряжение 220 В допускается для прогрева неармированных конструкций или отдельно стоящих конструкций, не связанных с другими общим армированием. Открытая арматура, связанная с прогреваемым участком, заземляется. Зону прогрева надежно ограждается и оборудуется системой сигнализации и блокировки. В сырую погоду и оттепель нельзя прогревать бетон на открытых участках. Поливать бетон водой можно только после отключения прогрева. В зоне прогрева запрещено пребывание посторонних лиц и ведение других видов работ. Температура бетона при включенном прогреве замеряется только при напряжении не выше 60 В, при больших напряжениях прогрев на время замера отключается. При выполнении работ при отрицательных температурах необходимо предупредить ожоги паром, поражение электричеством, отравление хлористым кальцием. Все паропроводы должны быть испытаны и сданы по акту. Участки, где ведется прогрев конструкций, обозначаются как «опасная зона» соответствующими надписями; во все время подачи теплоносителя (пара, электричества) эти места обозначаются сигнальными лампочками.
РАЗДЕЛУ. ПРОИЗВОДСТВО СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА ЗАВОДАХ И ПОЛИГОНАХ 1. ПРОИЗВОДСТВО КОНСТРУКЦИЙ НА ЗАВОДАХ Заводы железобетонных конструкций (ЖБК) или изделий (ЖБИ) имеют мощности от 10 до 300 тысяч кубометров железобетона в год. По видам изделий различают: - универсальные заводы ЖБК, выпускающие широкую номенклатуру изделий: плиты, балки, колонны, фермы и т. д., а также поставляющие бетонную смесь (товарный бетон) и арматурные изделия; - специализированные заводы ЖБК, выпускающие конструкции лишь одного вида: трубы различного диаметра, опоры линий электропередач (столбы) различных размеров, конструкции мостов, железнодорожные шпалы и т. д. Завод включает: - основное производство: формовочные цеха и камеры ускоренного твердения бетона (пропарочные камеры); - вспомогательное производство: бетонный завод (узел), арматурные цеха; - складское хозяйство: открытые склады песка и щебня, силосы с цементом, резервные емкости с водой, закрытый склад арматурной стали, открытый склад готовой продукции; - путевое хозяйство: как правило, завод имеет подъездные железнодорожные пути для поставки материалов (песок, щебень, цемент) и отгрузки готовой продукции, сеть внутри- заводских автодорог. Завод оснащен высокопроизводительным технологическим и мощным крановым оборудованием. Заводы ЖБК являются крупными потребителями электрической и тепловой энергии, поэтому их распо- лагают вблизи ТЭЦ или в их состав включают собственные котельные. Состав процесса такой же, как при устройстве монолитных конструкций, но имеет ряд особенностей. Опалубка используется стальная, многократно оборачиваемая (50- 200 раз) и называется формой (рис. 5.1). Это достаточная прочная конструкция, которая имеет откидные борта и мощные запоры на них. Форма каждый раз подготавливается к бетонированию: очищается от налипшего бетона предыдущего цикла и покрывается эмульсионной смазкой (рис. 5.4, п. 1). При изготовлении сборных железобетонных конструкций применя- ются обычные арматурные изделия (сетки, каркасы), а также напрягаемые элементы арматуры (стержни, высокопрочная проволока, пряди).
Рис. 5.1. Стальная форма для изготовления пустотной плиты Изготовление обычных арматурных изделий производится в арматурных цехах, оснащенных высокопроизводительным стационарным оборудованием: машинами для контактной стыковки и резки, для гибки прутков; сварочными автоматами и полуавтоматами, в т.ч. много- точечными (рис. 5.2), а также мощными подъемно - транспортными механизмами. Процесс изготовления арматурных изделий включает: - правку проволоки; - стыковку прутков в непрерывную плеть; - разметку прутков или проволоки; - резку по размеру; - гнутье элементов (при необходимости); - сборку арматурных изделий. Все эти процессы выполняются раздельно (рис. 5.3) или комплексно на механизированных линиях (рис. 5.2). Стержневые элементы напрягаемой арматуры нарезаются заданной длины. Проволоку и пряди при натяжении используются в бухтах (мотках) и после заданного натяжения использованная часть отрезается от бухты. В подготовленную к бетонированию форму укладывают арматуру и закладные детали. Но перед этим производят натяжение закрепленной в форме предварительно напрягаемой арматуры для создания в изготавливаемой конструкции сжатых зон в заданном месте. Этот прием позволяет перераспределить напряжения в бетоне конструкции и сократить расход стали на 20-40%. Натяжение ведется электро- термическим способом (удлинение стержня при разогреве током) или механическим натяжением тонкой проволоки домкратами (рис. 5.4, п. 2).
Рис. 5.2. Механизированные линии по изготовлению арматурных изделий: а - сеток; б - каркасов колонн Рис. 5.3. Изготовление сетки на одноэлектродной контактно-сварочной машине

Затем производится бетонирование конструкции с подачей бетонной смеси передвижным бетонораздатчиком (рис. 5.4, п. 3). Стальная форма (опалубка) вместе с забетонированным изделием краном подается на вибростол (рис. 5.4, п. 4), где производится объемное уплотнение бетонной смеси (рис 5.5). Рис. 5.5. Виброформовочная машина Процесс выдержки в заводских условиях обеспечивает не только нормальный набор прочности бетона, но и значительно сокращает его время. Вместо нормальных 28 суток здесь бетон набирает 70 % расчетной прочности за 6-12 часов. Это обеспечивается термовлажностной обработкой изделия в пропарочных камерах (рис. 5.4, п. 5). Пропарочные камеры бывают трех типов: ямные, туннельные, колпаки. Ямные камерьг. большое подвальное помещение глубиной от 1 до 6 м, шириной от 4 до 20 м и длиной от 20 до 100 м, открытое сверху. В него краном загружаются забетонированные изделия вместе с формой (устанавливают друг на друга штабелями). Помещение закрывается крышкой и в него подается пар (рис. 5.7, а; поз. 3). Динамика изменения температуры (нагревание, прогрев, остывание) регулируется подачей пара и контролируется автоматически. После завершения пропаривания крышка с камеры снимается, изделия вынимаются краном и подаются на склад готовой продукции. Затем цикл повторяется (рис 5.4, пп. 6 и 7). Туннельные камеры. Представляют собой напольный туннель длиной 30-80 м, внутри которого по рельсам перемещаются формы с изделиями. Горцы туннеля закрыты мягкими брезентовыми пологами. Внутрь туннеля подается пар, тепловой режим контролирует автоматика. В отличие от
ямного типа тепловая камера работает непрерывно, без остановок на загрузку изделий. Однако в этом случае расход пара выше за счет неплотностей в торцах камеры. Тепловые колпаки. Представляют собой коробчатые конструкции каркасного типа, устанавливаемые на ровную площадку кверху дном (типа корыта). Предварительно на эту площадку складируют в штабеля формы с изделиями, затем их накрывают колпаком. Размеры колпака: ширина 3-6 м, длина 12-18 м. Под колпак подается пар и проводится пропаривание изделия (рис. 5.7, б; поз. 3). После окончания тепловой обработки колпак снимается, и изделия подаются на склад. Цикл повторяется. Достоинства: малые начальные затраты (не надо капитальных камер). Недостатки: большой расход пара, малая долговечность колпака (недостаточная жесткость и прочность при подъемах). Виды производственных технологий. В зависимости от организации процесса изготовления изделий используют в основном два вида технологий: агрегатно-поточную и стендовую. Агрегатно-поточная. Все процессы и операции выполняются на спе- циализированных рабочих постах, оснащенных высокопроизводительным оборудованием: сварочным, вибрационным, тепловым и т.п. Форма (с изделием) пооперационно перемещается вдоль постов с помощью мостового крана или рельсовой тележки (рис. 5.4). Достоинства: высокая производительность, возможность быстрой переналадки на другие размеры или типы изделий. Недостатки: размеры (до 6-9 м) и масса (до 3-6 т) ограничены параметрами виброплощадок, большой расход пара. Стендовая технология. Все процессы и операции выполняются на одном месте - в пропарочной камере. Поэтому частично используется переносное оборудование (вибраторы, бетонная бадья). а) длинные стенды (рис. 5.6). Служат для изготовления ферм длиной 18, 24, 30 м в положении «плашмя». Форма на всю ферму стационарная и находится на дне пропарочной камеры глубиной 1,0 м. Здесь производятся все операции: очистка и смазка формы; натяжение арматуры; установка обычной арматуры и закладных деталей; бетонирование (подача бетонной смеси бадьей и уплотнение глубинным вибратором). Далее камера закрывается, изделие пропаривается и после снятия крышки извлекается из камеры краном. Следует отметить, что для ферм тепловая обработка ведется до достижения бетоном 100 % расчетной прочности. Достоинства: возможность изготовления длинномерных конструкций. Недостатки: сложность переналадки на выпуск других изделий, большая продолжительность процесса (нельзя одновременно задействовать много людей);
Рис. 5.6. Общий вид стенда (длинного) б) короткие стенды (кассеты). Специальное оборудование для производства несущих железобетонных стеновых панелей в вертикальном положении. Оно представляет собой пакет плоских стальных емкостей (тепловых панелей), которые могут горизонтально перемещаться по направляющим. В собранном пакете пространства между емкостями служат формами для стеновых панелей. В них устанавливается арматура (сетка) и формы заполняются литой бетонной смесью. Одновременно с бетонированием включаются расположенные снизу вибраторы и уплотняют бетонную смесь в форме. Затем в тепловые панели подается «острый пар» при давлении 5-10 атм. и температуре 110-120 °C. Такая температура значительно повышает эффективность тепловой обработки и сокращает сроки твердения. После завершения прогрева секции последовательно раздвигаются и из них краном извлекаются готовые изделия. Далее цикл повторяется. Достоинства способа: высокая производительность, малые затраты пара. Недостатки: вся система пригодна лишь для изготовления одного типа изделия. 2. ПРОИЗВОДСТВО КОНСТРУКЦИЙ НА ПОЛИГОНАХ Основной объем производства сборного железобетона сосредоточен на заводах. Однако наряду с неоспоримыми достоинствами эта технология требует огромных начальных затрат ресурсов и времени (2-4 года). Для ускорения начала поставки конструкций на строящиеся объекты на начальной стадии часто используют полигоны, срок возведения которых составляет от 6 месяцев до полутора лет.
Полигон представляет собой открытую бетонную площадку, на которой расположены: а) открытая эстакада с мостовым краном; пропарочные камеры; вибропосты; горизонтальные стенды (рис. 5.7, а); б) козловой кран; тепловые колпаки; вибропосты; горизонтальные стенды (рис. 5.7, б). В обоих вариантах имеется также бетонный узел и арматурный цех. Бетонную смесь доставляют самосвалами и подают бадьей. Продукция отгружается автомобильным транспортом. Рис. 5.7. Производство железобетонных конструкций на полигонах: а - переходная технология: 1 - колонны эстакады; 2 - мостовой кран; 3 - пропарочная камера ямного типа; 4 - бетонораздатчик; 5 - виброплощадка; 6 - бетонная площадка; б - простейшая технология: 1 - рельсовый путь крана; 2 - козловый кран; 3 - пропарочная камера «колпак»; 4 - бетонораздатчик; 5 - виброплощадка; 6 - бетонная площадка
Обычно производство эффективно лишь в теплое время 6-8 месяцев в году. Полигоны являются началом строительства любого завода ЖБК, поставляя конструкции, в том числе и на его строительство. После окончания строительства завода полигоны продолжают действовать в составе завода. Рис. 5.8. Схема бетонного завода блочной конструкции (Оргэнергостроя): 1 - блок галереи подачи инертных; 2 - блок распределения инертных; 3 - блок дозирования; 4 - блок смесительный; 5 - бетоносмеситель Рис. 5.9. Схема инвентарной бетоносмесительной установки для полигонов; 1- стреловой скрепер; 2 - бункер для цемента; 3 - смеситель; 4 - скиповой подъемник; 5 - дозатор заполнителей
РАЗДЕЛ VI. МОНТАЖ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ 1. СТРУКТУРА ПРОЦЕССА 1. Вид продукции. Установленная в проектное положение и закрепленная рабочим соединением конструкция. Назначение. Для возведения зданий и сооружений из готовых конструкций. В комплексе работ по возведению зданий и сооружений при монтаже выделяют два этапа: • монтаж подземных конструкций (фундаменты, рандбалки, опоры, каналы, туннели и т.п.), входящий в состав нулевого цикла; • монтаж надземных конструкций (колонны, балки, фермы, плиты, стеновые панели и т.п.), который является основным, ведущим процессом. В кирпичных зданиях процесс монтажа входит в общий комплекс работ и ведется параллельно с кирпичной кладкой (плиты перекрытий, лестничные марши, балконы, перемычки над проемами и т.п.). 2. Состав процесса. Процесс комплексный, включает ряд простых процессов: - доставка элементов (перевозка, приемка, складирование); - подготовка элементов к монтажу; - установка в проектное положение с временным закреплением элемента (монтажный стык); - проектное закрепление элемента (рабочий стык); - защита стыка от вредных воздействий (коррозии, огня). 3. Вход в процесс: приняты предыдущие работы; приняты механизмы; имеются удостоверения стропальщика и сварщика. 4. Ресурсы процесса. 4.1. Материалы: - конструкции железобетонные: фундаменты, колонны, фермы, балки, плиты, стеновые панели, лотки теплотрасс, секции туннелей и т.п.; - конструкции стальные: колонны, балки, фермы, листовые элементы резервуаров; - конструкции деревянные: клееные балки, фермы, арки, многослойные стеновые панели. Вспомогательные материалы: бетонная смесь, раствор, стальные подкладки, электроды, лакокрасочные материалы. 4.2. Техника. Грузоподъемные механизмы; грузозахватные приспособления; сварочная техника; вспомогательные устройства и оборудование; приспособления для временного закрепления и выверки (якоря, расчалки, распорки, кондукторы, клинья и т.п.); приспособления для подъема на высоту (монтажные лесенки, подъемники, вышки).
Грузоподъемные механизмы разделяются на две группы: стационарные и передвижные. Стационарные: лебедки, полиспасты, системы домкратов; монтажные мачты (рис. 6.1), порталы, шевры (А-образные мачты). Достоинства: простота устройства, сборки и разборки; низкая стоимость механизма; возможность доставки и установки в любое место; возможность подъема тяжелых элементов (десятки и сотни тонн). Недостатки: малая зона действия (до 10 м). Применяются: в стесненных условиях, при большой единичной массе конструкции; при невозможности использования иных механизмов. Рис. 6.1. Монтажные мачты: а — деревянная; б - металлическая трубчатая; в - то же, решетчатая; 7- отводной блок; 2 - грузовой полиспаст; 3 - поднимаемый груз; 4 - оттяжка для груза; 5 - паук; 6 - шарнир Передвижные механизмы (краны). Это основные группы механизмов, используемые на объектах промышленного и гражданского строительства (ПГС). Они включают два вида: краны башенные и краны мобильные. а) Краны башенные. Кран включает: базу крана (тележку), на которой расположены все механизмы, и противовес (балласт); несущую башню и рабочую стрелу (рис. 6.2). Перемещается кран по рельсовому пути шириной 4...5 м. Основные рабочие параметры: грузоподъемность (QT), вылет стрелы (максимальная дальность, LM), высота подъема (Нм) (табл. 6.1).
Рис. 6.2. Краны башенные: а - приставной кран с двумя узлами крепления; б - с подвижной стрелой; в - с горизонтальной стрелой и подвижной грузовой кареткой; 1- база крана; 2 - башня; 3 - стрела; 4 - каретка; 5 - рельсовый путь; 6 - противовес Для высоких зданий (более 16 этажей) используют специальные башенные краны: - приставные, башня крана наращивается снизу по мере возведе- ния здания и регулярно крепится к зданию в уровне стрелы (рис. 6.2, а); - ползучие, кран перемещается вверх вместе с возведением здания, находясь все время на верхнем (на данный момент) этаже. Достоинства башенных кранов: возможность перемещения крана с грузом на крюке; большая высота подъема груза; дешевый привод (электроэнергия). Недостатки: большие начальные затраты (устройство подкранового пути; организация и проведение электроэнергии; доставка; монтаж и сдача крана); ограниченная зона действия.
Башенные краны применяются при возведении высоких нешироких зданий. Таблица 6.1 Основные рабочие параметры башенных кранов № пп Тип крана и область применения Параметры крана грузоподъем- ность, Qt 9 Т вылет, LM, м высота подъема, Нм, м 1 2 3 4 5 1 Легкие, для жилищного строительства 3-9 эт. 3...5 10...18 30...40 2 Средние, для гражданских и промышленных зданий 12-16 эт. 8...12 22...35 60...80 3 Тяжелые, для промышленных зданий: электростанций, металлургических заводов и т.п. 25...75 30...50 70...90 При демонтаже башенных кранов их детальная разборка, как правило, не производится. Кран расчленяется обычно на три фрагмента: базу крана, башню и стрелу. Исходя из транспортных возможностей башня и стрела разбираются на 2...4 части. Комплект противовесов транспортируется отдельно. При отсутствии стесненности на транспортном маршруте (застройка новых микрорайонов) демонтаж крана выполняется только частично и кран транспортируется целиком на новый объект (рис. 6.3, а). На объекте к этому времени должен быть смонтирован подкрановый путь и подведена электроэнергия (380 В). На объекте выполняется отсоединение крана от автомобиля-тягача и ходовые тележки ставятся на рельсы подкранового пути (рис. 6.3, б). На базу крана автокраном устанавливается комплект противовесов; механизмы крана подключаются к электроэнергии и с их помощью приводится в вертикальное положение пакет башня-стрела (рис. 6.3, в). После этого поднимается стрела и выдвигается телескопическая башня на требуемую высоту и кран приводится в рабочее положение (рис. 6.3, г). Смонтированный башенный кран предъявляется для сдачи в эксплуатацию.
Рис. 6.3. Транспортировка и монтаж башенного крана: а - транспортировка башенного крана; б - установка крана на рельсовый путь; в - установка крана в монтажное положение; г - наращивание башни по высоте б) Краны мобильные-, гусеничные, пневмоколесные, автомобильные, железнодорожные. Включают: базу крана и рабочую стрелу, причем в отличие от башенных, мобильные краны могут иметь различные сменные типы стрел: - прямую стрелу длиной 8...45 м (из отдельных секций длиной по 4,0 м) (рис. 6.4); - прямую стрелу с клювом (рис. 6.4, а);
прямую стрелу с гуськом длиной по 5,0...15,0 м (рис. 6.4, б); башенно-стреловое оборудование (рис. 6.4, в). Рис. 6.4. Краны мобильные: а - обычная стрела; б - стрела с гуськом; в - башенно-стреловое оборудование Основные рабочие параметры (рис. 6.4): грузоподъемность, вылет стрелы крана, высота подъема крюка. Основные стрелы могут быть жесткими, выдвижными и телескопическими. Изменять длину выдвижных стрел без груза можно ручным или механическим приводом. При телескопических стрелах секции могут перемещаться с грузом на крюке. Промышленность строительной индустрии выпускает восемь типоразмеров стреловых самоходных кранов общего назначения, различающихся грузоподъемностью при минимальном вылете основной стрелы на максимально раздвинутых выносных опорах: 4; 6,3; 16; 25; 40; 63; 100; 160 т. Стреловые самоходные краны имеют индексы, состоящие из букв и цифр. Буквы перед цифрами обозначают отличительные особенности конструкции или назначение рассматриваемой группы кранов: К - кран, АК - автомобильный кран, МКГ, МКП или МКА - монтажный кран гусеничный, пневмоколесный или автомобильный; ДЭК дизель- электрический кран: СКГ - специальный кран гусеничный; СМК -
специальный монтажный кран. Цифры обозначают грузоподъемность крана и порядковый номер модели. Буквы, стоящие после цифр, характеризуют очередную модернизацию, исполнение крюка (северное, тропическое) или иные данные. Гусеничные краны (рис. 6.4, 6.5) имеют стрелы длиной 8...45 м и грузоподъемность 16...63 т (100 т, 160 т). На объект доставляются (без стрелы) на трейлерах-тяжеловозах. Широко используются при возведении объектов ПГС. Рис. 6.5. Краны тракторные: а - МТК-6; б - КТС-5э; в - КТС-5 Пневмоколесные краны имеют те же параметры, что и гусеничные, но их проще и быстрее перебазировать с объекта на объект, т.к. они транспортируются без стрелы своим ходом или автомобилем тягачом по всем дорогам общего назначения (рис. 6.6). Недостатки пневмоколесных кранов: малая проходимость по площадке; для работы необходимы выносные опоры, что снижает их производительность на 10 %. Автомобильные краны имеют грузоподъемность 5... 16 т и стрелу длиной 8... 16 м. Работают также на выносных опорах (рис. 6.7).
Достоинства мобильных кранов: малые начальные затраты, не требуется устройство рельсового пути, подведения электричества, сборки крана; неограниченная зона действия (кран перемещается по площадке). Недостатки мобильных кранов: резкое падение грузоподъемности с увеличением вылета; невозможность перемещения с грузом на крюке (монтажные элементы раскладываются у места установки); небольшая высота подъема. Рис. 6.6. Пневмоколесные краны: а - МКП-2А; б - МТК-40 Применяются для возведения широких невысоких зданий и сооружений (одноэтажных промышленных зданий); при тяжелых конструкциях. Автомобильные краны используются при небольших объемах работ, при рассредоточенных объектах, а также при погрузке- разгрузке. При возведении сложных объектов (химических и металлургических заводов, АЭС и т.п.) используются крупногабаритные мобильные краны на специальном шасси с 4-мя, 6-ю и 7-ю ведущими осями из которых 2...3 - поворотные. Эти краны имеют телескопические стрелы, обеспечивающие вылет до 30... 50 и максимальную грузоподъемность 40... 100 т (рис. 6.8).
a Рис. 6.7. Краны автомобильные: а- КС-2561Б с решетчатой стрелой, грузоподъемность 7,5 т; б-КС-3561 с телескопической (выдвижной) стрелой, грузоподъемность 10,0 т Козловые краны. Основные достоинства: постоянная грузоподъемность 5,0...15,0 т на всем пролете крана 25...40 м (рис. 6.10). Недостатки - высокие начальные затраты, малая высота подъема (10,0...20,0 м). Эффективно используются для возведения крупнопанельных жилых домов (до 5 эт.) при квартальной застройке микрорайона. В этом случае исключаются затраты на демонтаж и монтаж крана, т.к. кран перемещается (перекатывается) от возведенного дома к следующему. Небольшое применение на объектах ПГС имеют также железнодорожные краны грузоподъемностью 10...30 т. Такие краны в зависимости от грузоподъемности устанавливают опорной рамой на различные виды железнодорожных средств: при грузоподъемности до 15 т - на железно-дорожную двухосную платформу, до 25 т включительно - на четырехосную платформу или две двухосные железнодорожные тележки, более 25 т - на две трехосные железнодорожные тележки. Обычно их используют на строительных базах, складах, полигонах. В особых условиях: сжатые сроки, невозможность использования иной техники, а также при экономическом обосновании используются краны-вертолеты, которые имеют грузоподъемность Q = 4...12t.
Рис. 6.8. Краны на специальном шасси автомобильного типа: а - КС-5473 с удлинителем; б - КС-6472; в - КС-7471
Рис. 6.9. Сменное обору- дование крана КС-5473: 1 - основная стрела; 2 - крюк основного подъема; 3 - крюк вспомогательного подъема; 4 - удлинитель; 5 - оттяжка гуська; 6 - стойка; 7 - тяга гуська; 8 - неуправляемый гусек; 9 - подкос Рис. 6.10. Козловой кран К-309
Грузозахватные приспособления. Служат для навешивания поднимаемой конструкции на рабочий крюк грузоподъемного механизма и допускают предусмотренный технологией монтажа определенный маневр без больших усилий монтажников. К ним относятся стропы и траверсы. Стропы универсальные (простейшие) служат для подъема элементов путем обвязки последних (рис. 6.11, а; б). Стропы многоветвевые служат для подъема элементов за две, три, четыре точки (рис. 6.11, в). Стропы балансирные позволяют изменять положение элемента в пространстве. Стропы полотенчатые используются для подъема изолированных трубопроводов с целью предохранения изоляции от повреждения. Траверсы - воспринимают сжимающие или растягивающие усилия от наклонных ветвей строп или работают на изгиб, тем самым предохраняют поднимаемую конструкцию от воздействия на нее указанных не расчетных усилий. Применяются для длинномерных элементов и конструкций (фермы, балки) с целью уменьшения высоты строповки (рис. 6.12). Для монтажа плит больших размеров (3,0x6,0 м; 1,5x12,0 м; 3,0x12,0 м) используются балансирные траверсы (рис. 6.13, 6.14). Захваты. Простейшие захваты петлевые, закрепляются за монтажные стальные петли монтируемого элемента. В бетонных и железобетонных конструкциях петли заделываются при бетонировании изделия. К таким захватам относятся: крюк простой, крюк с защелкой, карабин, штыревой замок. Специальные захваты. Для сокращения времени строповки и расстроповки, а также для исключения подъема такелажника наверх высокой конструкции для расстроповки разработаны и применяются различные типы специальных захватов (рис. 6.15). Требования к грузо- захватным приспособлениям: прочность, универсальность (стропы), простота строповки и расстроповки (спецзахваты), надежность. Надежность определяется коэффициентом запаса (к = 6... 10). Строп грузоподъемностью 5,0 т при к = 8 должен выдержать испытательную нагрузку в 40,0 т. Все грузозахватные устройства проходят ежегодные испытания в системе Госгортехнадзора. Вспомогательные приспособления. Якоря - неподвижные технологические сооружения, устраиваемые на время монтажа основной конструкции, способные воспринимать значительные горизонтальные и вертикальные выдергивающие усилия. Служат для крепления лебедок (тяговых и тормозных) расчалок, полиспастов (рис. 6.16, 6.17). Свайные якоря из погруженных в готовом виде 1...2 свай воспринимают очень большие усилия, однако весьма дороги.
3S5 Рис. 6.11. Стропы для подъема конструкций: а - универсальный, облегченный; б - универсальный, петлевой; в - двухветвевой строп Рис. 6.12. Траверсы для подъема ферм: а - блочная траверса с захватом в двух точках; б - то же, в четырех точках; в - решетчатая траверса с дистанционной расстроповкой
ооог Рис. 6.13. Траверсы: а - для плит длиной до 6,0 м; б - то же, до 12,0 м; в - для плоских больших размеров Рис. 6.14. Балочная траверса: 1 - подвеска; 2 - блок; 3 - гибкие тяги; 4 - скоба для подвески к грузовому крюку крана; 5 - балка
Рис. 6.15. Захваты для монтажа колонн: а, б - петлевой «в обхват»; в - фрикционный; г - фиксирующий захват для колонн на 2... 3 этажа; д - штыревой; е - то же, с дистанционной расстроповкой; ж - поворот тяжелой колонны с использованием «перекатных роликов»; 1 - кронштейн; 2 - канат для вытягивания пальца; 3 - стойка; 4 - колонна; 5 - палец; 6 - канат для удержания пальца после вытягивания; 7 - блок Заглубленные якоря самые распространенные: 1...3 бревна (трубы, рельсы) заглубляются горизонтально на 1,0...2,0 м поперек действующего усилия. На поверхность выводится тяга с кольцом, за которое крепится монтажный канат (расчалка, лебедка и т.п.) (рис. 6.16). Винтовые якоря представляют собой инвентарные стальные лопастные сваи, погружаемые кабестаном. Наземные (гравитационные) якоря представляют собой стальную платформу, груженную балластом заданной массы (рис. 6.17).
Рис. 6.16. Якоря заглубленные: а - свайный; б - комбинированный; в - засыпной; г - винтовой Рис. 6.17. Якоря наземные: а - без лебедки; б - с лебедкой; в - рама якоря с шипами Сварочная техника. Сварочные трансформаторы переменного тока силой до 250...600 А, работающие от площадочных электросетей 380 В или 220 В. Масса 100...300 кг, горизонтально их перекатывают, на этажи поднимают краном. Сварочные агрегаты (передвижные электростанции), дающие постоянный ток (через выпрямитель). Их размещают на автомобильных прицепах (САКи), специальных автомобилях или тракторах. Не зависят от площадочных электросетей и работают автономно. Сварочные миниагрегаты имеются на некоторых автокранах, что позволяет вести монтаж с использованием лишь одного механизма - автономного автокрана.
2. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОЦЕССА 2.1. Доставка конструкций Перевозка. В зависимости от местных условий, реальных возможностей, параметров строительных конструкций (масса, размеры, жесткость), общих объемов перевозки (м3), а также фактического расстояния перевозки используется железнодорожный, водный, автомобильный и воздушный транспорт. При перевозке соблюдаются следующие требования: - конструкции транспортируются в положении, близком к проектному (панели, фермы - вертикально, плиты - горизон- тально и т.д.); - конструкции из легких бетонов укрываются от увлажнения атмосферной влагой; - конструкции надежно раскрепляются; - при креплении металлоконструкций принимаются меры по защите окрасочного слоя от повреждения. При перевозке на железнодорожном, водном, воздушном транспорте требуется проект размещения и крепления каждого вида конструкций. Железнодорожный транспорт используется при большом объеме поставок на расстояние свыше 200 км. Допускает перевозку длинномерных конструкций с завода-изготовителя целиком. Для перевозки используются в основном платформы, для мостовых конструкций - специальные большегрузные транспортеры грузоподъемностью до 120 т. Для прохождения состава по кривым крайние опоры у конструкций делаются шарнирными (турникеты). Перевозка конструкций на автотранспорте в основном эффективна при расстояниях до 200 км. В зависимости от массы и габаритов для перевозки конструкций используются: бортовые автомобили, прицепы, полуприцепы и платформы; специализированные прицепы и полуприцепы; прицепы-роспуски (панелевозы, балковозы, фермовозы и т.п.). Тракторный транспорт. Используется для перевозки конструкций (обычно тяжелых) на прицепах, трейлерах, в особых случаях на салазках на расстояние до 1,0 км с помощью 1...3 тракторов-тягачей на гусеничной или колесной базе. Применяется внутри территории объекта при строительстве больших производственных комплексов, а также в условиях бездорожья. Воздушный транспорт. Используются грузовые самолеты грузоподъемностью 12,0...40,0 т и вертолеты грузоподъемностью 2,0...8,0 т. Длинномерные конструкции (балки, фермы, опоры ЛЭП) разделяются на отправочные марки и перевозятся самостоятельно, на небольшие расстояния 5,0-15,0 км транспортируются на внешней подвеске вертолета. Воздушный транспорт очень дорогой, используется при сжатых сроках
или при невозможности использования другого транспорта: в горах, болотистой местности, при строительстве «точечных» объектов (опоры ЛЭП, телерадиомачты, буровые вышки и т.п.). При этом вертолет может не только транспортировать, но и устанавливать доставленные конструкции в проектное положение. 2.2. Приемка конструкций и складирование Доставленные на объект конструкции подлежат приемке. Сначала принимается паспорт на каждую конструкцию. Затем проверяются: штамп «ОТК», марка элемента; его основные размеры; наличие и местоположение закладных деталей, отверстий, проемов; отсутствие видимых дефектов и повреждений. После этого производится выгрузка. На дефектные конструкции составляются акты и с экземпляром акта возвращаются поставщику с соответствующей отметкой в товарно-транспортной накладной. Выгрузка конструкций может выполняться основным монтажным краном для установки в проектное положение (монтаж с транспортных средств, «с колес»), отдельным автокраном краном на склад. Возможна также выгрузка основным монтажным краном на склад, но это снижает его производительность на монтаже на 15...25 %. При складировании конструкций на объекте выполняются следующие требования: - элементы располагают в зоне действия монтажного крана раздельно по типам и маркам; - элементы складывают в положении, близком к проектному: балки и плиты - горизонтально (в штабель); фермы, стеновые панели - вертикально (в кассетах или пирамидах); - все элементы раскладывают на деревянные подкладки (по проекту); - при работе стрелового крана конструкции складируются в зонах рабочих стоянок крана в комплекте (по количеству и маркам) для каждой стоянки. 2.3. Подготовка конструкций к монтажу При подготовке строительных конструкций к монтажу выполняются следующие операции: • укрупнение элементов на жестких стендах. Операция выполняется в случае, если длинномерные конструкции (балки, фермы, арки, рамы и т.п.) по транспортным возможностям доставляются на объект частями (отправочными марками), или когда принят для монтажа многоэтажного каркаса тяжелый кран грузоподъемностью 25,0...40,0 т, а проектом предусмотрены колонны на один этаж весом 2,0.. .3,0 т;
Укрупнительную сборку железобетонных и стальных конструкций производят на сборочных площадках, оборудованных стендами, кондукторами, стеллажами, сварочным оборудованием. Сборочные площадки располагают в зоне работы монтажного крана, вне монтажной зоны (вблизи монтируемого объекта) или в пределах зоны складирования конструкций. Сборка осуществляется автомобильным, легким гусеничным и тракторным краном. При больших объемах сборочных работ на площадке укрупнительной сборки эффективно использование козловых кранов. Обычно укрупняются следующие конструкции: - стропильные железобетонные и стальные фермы большого пролета из двух или более отправочных марок (полуферм) (рис. 6.18); - стальные подкрановые балки с тормозными фермами и подкрановыми рельсами; - стропильные железобетонные балки и фермы с конструкциями свето-аэрационных фонарей; - железобетонные колонны многоэтажных зданий: две-три колонны в один монтажный элемент. Рис. 6.18. Укрупнительная сборка фермы на стенде: а - общий вцд; б - кондуктор; в - узел закрепления струбцины; 1 - полу- фермы; 2 - кондуктор; 3 - роликовые опоры; 4 - растяжки; 5 - струбцина; 6 - опорный столик; 7 - винтовые домкраты для закрепления ферм; 8 - винтовая стяжка для сближения опорных столиков
При монтаже большепролетных конструкций (L = 40,0... 120,0 м) и высотных сооружений (мачты, башни, вышки) этап укрупнительной сборки является обязательным элементом процесса монтажа, т.к. эти конструкции изначально не могут быть доставлены на объект целиком (одной отправочной маркой). • на колонны устанавливаются монтажные лесенки, рабочие площадки', по верху ферм, балок устанавливается леерное (канатное) ограждение, за которое будет закреплять карабин монтажного пояса работающий на ферме монтажник (рис. 6.19, 6.20); • при необходимости отдельные элементы стальных ферм и арок усиливаются на период монтажа. Операция выполняется в связи с тем, что от монтажных нагрузок при подъеме таких конструкций в отдельных элементах могут возникать усилия обратного знака по сравнению с расчетными (вместо растяжения сжатие), что может привести к потере устойчивости раскосов или поясов стальных ферм. Рис. 6.19. Монтажная площадка на хомутах Рис. 6.20. Лестницы, навешиваемые на хомуты 2.4. Установка конструкций Выбор монтажных механизмов. Для монтажа конструкций конкретного объекта при возведении зданий и сооружений одним из решающих факторов, влияющих на эффективность монтажа (стоимость, сроки) является правильный выбор монтажных механизмов по типу, юз
марке, количеству; оптимальное распределение их по отдельным монтажным потокам в от зависимости заданных ограничений, то есть поставленной задачи: возведение с минимальными затратами или в минимальные сроки. После изучения проекта представленного к возведению здания или сооружения определяются его основные технологические параметры: длина, ширина, высота, масса наиболее тяжелого элемента. На их основе, а также с учетом наличного парка техники, намечается тип монтажного механизма (крана): башенный, козловой, гусеничный, железнодорожный, пневмоколесный, автомобильный, на специальном шасси. Затем по технологическим параметрам здания определяют требуемые параметры принятого типа крана. К ним относят: грузоподъемность (грузовой момент), вылет стрелы и максимальную высоту подъема крюка. Расчеты ведут по известным методикам. После нахождения требуемых параметров монтажного крана по таблицам подбирают 2-4 марки кранов с близкими значениями своих параметров. Например: краны ДЭК-251, СКГ-25, СКГ-30, МКГ-25; МКГ- 63, ДЭК-50. Следующим этапом подбора кранов является выбор одного рабочего крана на основе технико-экономического сравнения возможных 2—4 марок. Сравнение проводят по приведенным затратам стоимости и трудоемкости монтажа одного м3 или тонны конструкций. Затем в зависимости от заданных сроков назначают необходимое количество кранов. При большой разновесности монтируемых элементов отдельный кран подбирают к каждому потоку или группе потоков. В этом случае экономическое сравнение ведут по вариантам потоков. Например, на стадии технологического проектирования, исходя из наличного парка механизмов, были подобраны монтажные краны для отдельных потоков и составлено шесть вариантов их комплектов. Вариант 1. Все конструкции монтируют одним краном СКГ- 63. Вариант 2. Конструкции покрытия - кран СКГ- 63. Все другие конструкции - один кран МКГ - 25. Вариант 3. Конструкции покрытия - кран СКГ- 63. Колонны - 1-й кран МКГ- 25. Подкрановые балки, Панели стен - 2-й кран МКГ- 25. Вариант 4. Конструкции покрытия - кран СКГ- 63. Колонны - кран МКГ-25. Подкрановые балки, Панели стен - 2-й кран МКГ-16. Вариант 5. Конструкции покрытия - кран СКГ- 63.
Колонны - 1-й кран МКГ-25. Подкрановые балки - 2-й кран МКГ-25. Панели стен - кран МКГ-16. Вариант 6. Конструкции покрытия - кран СКГ- 63. Колонны - кран МКГ-25. Подкрановые балки, Панели стен - 2-й кран МКГ-16. Проведенное технико-экономическое сравнение показало: наименьшая трудоемкость возведения получается при организации работ по 2-му варианту, наименьшая стоимость работ - по 4-му варианту, самая короткая продолжительность возведения - по 5-му варианту. При организации монтажных потоков следует помнить, что монтаж ведется, как правило, мобильными монтажными кранами (гусеничными и пневмоколесными), которые не могут перемещаться с грузом на крюке. Поэтому предварительно прорабатывают монтажную схему для конкретно принятого крана, намечают путь его движения и определяют рабочие стоянки с указанием рабочих зон. Все поставляемые на монтаж элементы должны доставляться в технологической последовательности и в срок (т.е. с открытием фронта работ для установки данного элемента). Они должны быть разложены в рабочей зоне крана (чтобы не перекладывать) в заданном количестве и номенклатуре, то есть то, что будет установлено с этой стоянки. Например: две колонны, рандбалка и подкрановая балка; ферма и три плиты покрытия и т.п. Частные потоки: монтаж фундаментов, монтаж колонн, монтаж рандбалок и подкрановых балок ведут по следующим схемам, при этом два последние потока ведут после частичной (до верха фундамента) обратной засыпки фундаментов и устройства подготовок под полы. При пролетах здания 12, 15, 18 м кран движется внутри здания по оси пролета, устанавливая элементы одновременно по двум продольным осям. В зависимости от массы монтируемых элементов и параметров принятого крана он устанавливает конструкции с одной рабочей стоянки по одной, двум или трем поперечным осям здания (рядам), то есть соответственно два, четыре, шесть элементов (рис. 6.21). При пролетах здания 24, 26, 30, 36 м монтажный кран движется внутри здания вдоль одной продольной оси, устанавливая с одной рабочей стоянки один, два, три элемента в зависимости от параметров крана и шага колонн (рис. 6.22). При установке отдельных конструкций: фундаментов, колонн, балок, плит и т.п. имеются свои технологические особенности. Однако основной принцип, технологические операции и их последовательность являются общими для монтажа любых конструкций.
сч Рис. 6.21. Монтаж одноэтажного промышленного здания тремя потоками: колонна; 2 - подкрановая балка; 3 - ферма; 4 - плита покрытия; 5 - стеновая панель; 6 - монтажные краны
a б Рис. 6.22. Схемы монтажа конструкций: а - фундаментов; б - колонн; в - подкрановых балок; г - ферм; 1 - кран; 2 — грузозахватное устройство; 3 — фундамент; 4 — плита; 5 - колонна; 6 - подкрановая балка; 7 - ферма; 8 - плита покрытия; 9 - фермовоз
Состав процесса: - устройство монтажного горизонта-, - нанесение рисок проектных осей на основание; - нанесение центральных рисок на монтируемый элемент; - строповка, подъем, установка на проектное место; - временное крепление конструкции; - выверка элемента в плане и по вертикали; - окончательное закрепление (монтажный стык). Перед началом монтажа должны быть приняты по акту нижележащие конструкции с некоторыми погрешностями (несколько ниже), но в пределах допусков (до 5-30 мм). Эти погрешности устраняются подливкой раствора или приваркой стальных пластинок (подкладок). Таким образом, все опорные части будут иметь одинаковую высотную отметку с нулевым допуском (монтажный горизонт). Затем элемент поднимают краном, ставят на опорное место и временно закрепляют (клиньями, оттяжками, распорками, кондукторами). Производится выверка элемента в плане. Для этого монтажники вручную (ломиками или винтами кондуктора) перемещают элемент «влево - вправо» и «вперед - назад» до полного совмещения центральных рисок верхнего элемента с рисками проектных осей на нижнем элементе. Затем с помощью теодолита и отвеса элемент выверяют на вертикальность (или используются два теодолита). При этом последовательность установки элементов принимается «на теодолит», установленный на продольной оси. После окончания выверки выполняется закрепление элемента. Колонны, установленные в фундаменты, замоноличиваются бетоном (рабочий стык). Элементы, соединяемые сваркой - фермы, балки, «колонна на колонну» свариваются прерывистым швом - «прихваткой», которую выполняет сварщик монтажного звена, после чего звено переходит к установке следующего элемента. 3. МОНТАЖ ОТДЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ 3.1. Монтаж фундаментов От правильного устройства фундаментов под колонны и точности подготовки опорных поверхностей зависят точность, трудоемкость и продолжительность монтажа колонн и других элементов каркаса зданий. Разбивочные оси с обноски выносятся в котлован. Разбиваются центры (центральные точки) фундаментов и закрепляются колышками. С помощью нивелира на колышки выносят отметку «монтажного горизонта» (низа фундаментных блоков). Устраивается «монтажный горизонт»: на месте блока на грунте выполняется подготовка из песка, щебня или тощего бетона толщиной до 100 мм и в плане на 100-150 мм шире самого фундаментного блока.
На отдельные элементы фундамента (плиты, башмаки) должны быть нанесены центральные риски масляной краской. Перед подъемом каждого элемента он очищается от грязи, снега и наледи; во избежание последующего загрязнения стаканов башмаков они закрываются инвентарными щитами. Монтаж блоков начинается с угла здания. Блок стропуется и краном ставится на подготовку. При этом выверка блока (совмещение осей) выполняется в подвешенном состоянии блока на крюке крана, что позволяет не нарушать поверхность подготовки. Выверку фундаментных блоков производят по рискам осей, нанесенным на фундаменты, совмещая их с рисками, имеющимися на основании, или по проволоке, натянутой параллельно осям фундаментов, или двумя теодолитами, установленными по осям фундаментов. Правильность установки фундаментных блоков по высоте достигается выравниванием поверхности основания пол проектную отметку и приемкой фундаментов с проверкой геодезическим инструментом верхних опорных поверхностей. 3.2. Монтаж железобетонных конструкций одноэтажных промышленных зданий Монтаж колонн. Железобетонные колонны в зависимости от их массы и длины, условий подачи, характеристики кранов поднимают поступательным перемещением колонны краном, поворотом колонны вокруг основания и поступательным движением крана, поворотом колонны и стрелы крана. Тяжелые и высокие колонны поднимают с перемещением нижнего конца на тележке либо поворотом вокруг основания на стальном башмаке. Для монтажа легких колонн используют фрикционные захваты (рис. 6.15). После установки колонны захват под действием силы тяжести опускается вниз и размыкается. Возможна также строповка колонны «в обхват» обычным универ- сальным стропом. Тяжелые колонны захватывают траверсами с двойным стропом, зацепленным за монтажные петли выше центра тяжести. Типовые сборные железобетонные колонны одноэтажных производственных зданий массой 1,8...26,4 т и высотой 3,8...19,35 м, монтируются в фундаменты стаканного типа с помощью клиновых вкладышей ЦНИИОМТП (рис. 6.23, б). До установки колонн в фундаменты необходимо: принять по акту (с приложением исполнительной схемы) фундаменты; закрыть стаканы фундаментов и засыпать пазухи фундаментов; доставить в зону монтажа необходимые монтажные средства, а также приспособления и инструмент, согласно нормокомплекта; нанести риски разбивочных осей на верхние грани фундаментов и боковые грани колонн.
Рис. 6.23. Кондукторы и приспособления для временного закрепления и выверки колонн при установке их в фундамент: а - самофиксирующий; б — комплект клиновых вкладышей; в - комплект винтовых упоров; г — распорный кондуктор; д - групповой (на 2 или 4 колонны)
Рис. 6.24. Установка колонн в стаканы фундаментов: а — вынесение проектных осей на фундамент; б - вынос на стакан фундамента отметки монтажного горизонта; в - нанесение осевых рисок на колонну и строповка колонны; г - установка; д - выверка Устраивается «монтажный горизонт». С помощью нивелира внутрь стаканов фундаментов выносится отметка «монтажного горизонта», т.е. низа устанавливаемой колонны. По этим отметкам выполняется подливка дна стакана фундамента (раствор марки М50, мелкозернистый бетон класса В7,5). Для тяжелых колонн «монтажный горизонт» устраивается из пакета армоцементных прокладок, т.к. такие колонны при установке «выдавливают» частично подливку, чем понижается проектная отметка колонны (рис. 6.25, а). Подкладки размером 100x100 мм, толщиной 10, 20, 30 мм из раствора марки 100 армированы сеткой с ячейками 10x10 мм из стальной проволоки диаметром 1,0 мм. Строповку колонн осуществляют за монтажные петли или специальный стержень, пропускаемый в отверстие колонны. При
отсутствии монтажных петель или специальных отверстий колонны стропят фрикционным захватом или петлей-удавкой за места, обозначенные заводом-изготовителем. Для обеспечения сохранности каната под ребра колонн в местах примыкания каната устанавливаются стальные подкладки. Временное крепление и выверка колонн выполняют деревянными или стальными клиньями, а также при помощи клиновых вкладышей. Они позволяют перемещать низ колонны «влево-вправо» и «вперед-назад». Вертикальность колонны регулируется стрелой монтажного крана за верх колонны. Совмещение осей колонны и разбивочных осей на фундаменте контролируется по двум взаимно перпендикулярным осям. Вертикальность колонн проверяется с помощью двух теодолитов или теодолита и отвеса по двум разбивочным осям. При этом один теодолит должен быть установлен вдоль монтажной оси и установка колонн ведется в направлении «на себя» (на теодолит). Второй теодолит - поперечный и переставляется для каждой колонны. Отметки опорных площадок для подкрановых балок и стропильных конструкций, а также дна стаканов фундаментов контролируется методом геометрического нивелирования. Расстроповка установленных колонн производится только после их закрепления в стаканах фундаментов деревянными или стальными клиньями с четырех сторон. Колонны высотой более 12,0 м необходимо в плоскости меньшей жесткости дополнительно крепить расчалками из стальных канатов. Выполнение рабочего стыка. Следует помнить, что проектные вертикальные усилия железобетонная колонна передает на фундамент, не только торцом (нижней поверхностью) «продавливая» фундамент, но и боковыми гранями, соединенными со стенками стакана фундамента монолитным бетоном класса В15... В20. Полость стыка продувается сжатым воздухом от передвижного компрессора и смачивается (стенки стакана и нижняя часть колонны). Полость заполняется жесткой бетонной смесью и уплотняется щелевым вибратором (глубинный вибратор с насадкой из стального прутка диаметром 15,...20,0 мм). В течение трех часов не разрешается движение тяжелого транспорта (краны, тракторы, гружённые автомашины и т.п.) ближе 20,0 м от замоноличенных стыков. В проектных местах (в середине температурного блока) для обеспечения продольной устойчивости здания между колоннами каркаса устанавливаются вертикальные связи. Вертикальные связи изготавливают из стального проката (уголков или швеллеров): крестовые, при шаге колонн 6,0 м: портальные, при шаге колонн 12,0 м. После из установки допускается монтаж следующих конструкций - подкрановых балок или ферм.
б Рис. 6.25. Узлы железобетонного каркаса одноэтажных промышленных зданий: а - сопряжение колонны с фундаментом; б - узел опирания подкра- новой балки; в - узел опирания балок и ферм по крайней оси; г - то же, по средней оси; д - крепление стеновых панелей стержнем с накладкой; е - то же, с перекрещивающимися уголками; 1 - колонна; 2 - стакан фундамента; 3 - подливка раствором; 4 - закладные детали; 5 - замоноличивание бетоном; 6 - накладки; 7 - перекрещивающиеся уголки
Монтаж подкрановых балок. Железобетонные подкрановые балки - это Т-образные элементы длиной 6,0 м при высоте 800 мм и массе до 3,0 т и длиной 12,0 м при высоте 1400 мм и массе до 8,0 т, которые опираются на консоли колонн. На опорных консолях колонн наносятся риски разбивочных осей подкрановых балок. На самих балках наносятся центральные осевые риски на опорных частях. Балки стропят двухветвевым стропом «в обхват» (с подкладками под канат). Балки длиной 12,0 м поднимают при помощи траверсы (рис. 6.26). Рис. 6.26. Установка подкрановых балок: а - вынесение осевых рисок на опорные поверхности; б - строповка балки; в - подъем и установка балки; г - выверка балки по осям
«Монтажный горизонт» по опорным консолям колонн устраивается следующим образом. Определив по схеме наиболее высокую отметку, все остальные опорные точки, уровень которых отличается более чем на 2,0 мм, приподнимают при помощи пакета стальных прокладок толщиной 1,0 мм. Установленные на консоли колонн балки временно закрепляют кондуктором, с помощью которого производится перемещение концов балки при выверке ее в плане. Выверка балок производится в пределах температурного блока или пролета при помощи геодезических инструментов: по высоте - методом геометрического нивелирования; в плане - методом бокового нивелирования с помощью теодолита или по отвесу со стальной проволокой, натянутой на 0,8-1,0 м выше уровня подкрановых балок по оси подкранового пути и закрепленной на приваренных к колонне кронштейнах. Расстояния между осями установленных балок проверяют компарированной рулеткой с двукратным смещением мерного привода с поправкой на провес рулетки и температуру. Допустимая средняя погрешность при геодезическом контроле не должна превышать 20% допускаемого отклонения на контролируемый размер. При монтаже балок с уже установленными на них крановыми рельсами замеряется расстояние между головками крановых рельсов. Монтаж шатра. При монтаже одноэтажных промышленных зданий мобильными стреловыми кранами не удается на смонтированные по всему зданию фермы укладывать плиты покрытия при боковой проходке крана. Поэтому выполняется комплексный монтаж «шатра» на ячейку (шаг колонн): подстропильные фермы, стропильные фермы, фермы свето- аэрационных фонарей, плиты покрытия. Поток «монтаж шатра» выполняется мобильным краном грузоподъемностью 25-63 т с соответствующим монтажным оснащением, идущим вдоль оси пролета и выполняющим монтаж «на себя». При шаге несущих колонн 6 м используют краны с обычными стрелами или стрелами с гуськом; при шаге колонн 12 м монтаж ведется стрелами с гуськом или башенно-стреловым оборудованием. При монтаже шатра первая установленная в проектное положение ферма закрепляется тремя парами расчалок (в центре и по краям фермы), вторая и последующие фермы раскрепляются к предыдущей с помощью инвентарных распорок фиксированной длины (6 или 12 м) (рис. 6.25). На оголовках колонн наносят риски проектных осей. Центральные риски наносятся на опорные части ферм. По верху фермы устраивается леерное ограждение. К концам фермы крепят оттяжки из пенькового каната необходимой длины для разворота и наведения опорных частей фермы на оголовок колонны. В центре верхнего пояса крепится монтажная распорка длиной 6,0 или 12,0 м (по шагу колонн).
Рис. 6.27. Установка стропильных ферм: а — навеска монтажных площадок и лесенок; б - навешивание временной распорки и строповка фермы; в - подъем и установка фермы; г - временное раскрепление монтажными распорками; д - монтажные распорки
«Монтажный горизонт» в данном случае не устраивается, т.к. накопление погрешностей по высоте прекратилось, и исправления погрешностей отметок верха колонн не требуется. Балки покрытий и фермы пролетом более 12,0 м поднимают траверсами, длина которых зависит от длины поднимаемой конструкции. Строповку стропильных ферм в зависимости от пролета производят за две, три или четыре точки. Ферму захватывают в узлах верхнего пояса. Первая стропильная ферма (без распорки) поднимается траверсой соответствующей длины и наводится на оголовки колонн. Выверка опорных частей фермы (совмещение осевых рисок) производится «на весу». Исправление положения - подъем краном и повторное наведение. Временное закрепление первой фермы осуществляется тремя парами расчалок из стальных канатов закрепленными на земле за якоря (анкера) (рис. 6.27). Выверка фермы по вертикали производится отвесом. На опорных частях выполняется сварной монтажный стык. Вторая стропильная ферма и все последующие аналогичным образом ставятся на оголовки колонн и закрепляются монтажной распоркой к первой ферме (к предыдущей). Выполняются монтажные стыки на опорах. Далее монтируются плиты покрытия на ячейку (установленные на колонны две фермы). Подъем плиты длиной 6,0 м производится четырех- ветвевым стропом, при длине 12,0 м используются различные траверсы. После установки плиты приваривают в трех точках (одна точка недоступна, рис. 6.27, г) сразу рабочим швом, т.к. точки соединения последовательно закрываются последующими плитами. Монтаж наружных стеновых ограждений. После окончания монтажа каркаса здания или его части начинают монтировать стеновые панели. В большинстве случаев стеновое ограждение монтируется самостоятельным потоком после завершения монтажа каркаса здания и покрытия. Проектные решения регламентируют компоновку наружных и торцовых стен, а также раскладку панелей в верхней части стен (при парапетах и карнизах). Способы крепления панелей к колоннам, а также заполнение швов между панелями представлены на рис. 6.25. До начала монтажа должно быть выполнено складирование стеновых панелей у рабочих стоянок в зоне действия монтажного крана. При этом могут быть три варианта: для зданий небольшой высоты кассета располагается между монтажным краном и монтируемой стеной (объем кассеты обеспечивает достаточное число панелей для устройства стены на всю высоту здания); монтажный кран располагается между кассетой и монтируемой стеной (объем кассеты обеспечивает устройство стены на всю высоту здания); если устройство стены обеспечивается двумя кассетами, монтажный кран располагается между этими кассетами.
Рис. 6.28. Монтаж наружных ленточных стеновых панелей: а - подтягивание панелей; 6 - выверка панелей отвесом Рис. 6.29. Схема монтажа стеновых панелей способом двух смежных секций: 1 - монтажный кран; 2 - полуприцеп для перевозки панелей; I - XII - последовательность монтажа панелей; XIII - монтируемая панель
Если стена по высоте состоит более чем из 12 панелей, монтаж осуществляется за две проходки крана. При этом монтажники выверяют и крепят устанавливаемые панели с рабочих площадок, находящихся с внутренней стороны здания. При возможности проезда внутри здания в качестве рабочих мест монтажников целесообразно использовать два подъемника на базе автомобилей. При отсутствии подъемников в качестве рабочих площадок могут быть использованы различные подмости и самоподъемные люльки. Прогрессивная технология монтажа наружных стен одноэтажных производственных зданий базируется на применении специализированного башенно-стрелового оборудования, разработанного применительно для стреловых кранов РДК-25; Э-10011Д; Э-1254, а также для башенных кранов типа БКСМ-3-5-8 (рис. 6.28). Рис. 6.30. Монтаж стеновых панелей краном со специализированным оборудованием: а - схема монтажа; б - общий вид; 1 - монтажный кран; 2 - кассета с панелями; 3 - двухветвевой строп; 4 - панель стены; 5 — плита покрытия; 6 - стропильная ферма; 7 - колонна; 8 - смонтированная панель II
Основными технологическими особенностями применения специализированного оборудования стреловых кранов являются: совмещение функций грузоподъемного крана с монтажной площадкой; возможность перемещения монтажной площадки вверх и вниз по башне, а также по горизонтали - от башни к стене и обратно; размещение стеновых панелей в кассетах, устанавливаемых между краном и монтируемой стеной; ширина монтажной зоны по периметру здания при работе крана со специализированным оборудованием составляет около 8,5 м. Поворотная часть стреловых кранов может вращаться при нижнем положении монтажной площадки на минимальном вылете. При остальных положениях монтажной площадки поворотная часть крана автоматически блокируется. Прогрессивная технология монтажа наружного стенового ограждения обеспечивает снижение затрат в 1,5-2 раза. Стеновую панель поднимают краном при максимальном удалении монтажной площадки от стены. После подачи панели к месту установки монтажная площадка вместе с монтажниками подается вплотную к стене (подача прекращается автоматически после упора ограничителей в колонны). Монтажники, находящиеся на площадке, обеспечивают наведение и установку панели в проектное положение, ее выверку, временное и окончательное крепление путем электросварки закладных деталей. Заделка горизонтальных и вертикальных швов производится сразу, одновременно с монтажом. При установке стеновых панелей обычным стреловым краном без описанного спецоборудования заделка швов выделяется в отдельный поток и выполняется вместе с потоком «отделка». В этом случае работы ведутся с наружных переставных, передвижных и самоходных лесов; подвесных люлек. Для инъецирования герметизирующих мастик и растворов в полость шва используются гидравлические, пневматические и механические нагнетатели, инъекторы, растворные шприцы. Одновременно с установкой стеновых панелей устанавливают стальные элементы светопроемов (импосты, переплеты). 3.3. Монтаж многоэтажных промышленных зданий Несущие конструкции каркасов многоэтажных зданий, возводимых из сборных элементов, выполняют из колонн высотой на один-пять этажей и междуэтажных перекрытий балочного или безбалочного типов. Применяются также рамные сборные конструкции. Многоэтажные промышленные здания характеризуются повторяемостью элементов каркаса и относительно небольшой массой конструкций.
a Рис. 6.31. Основные варианты расстановки башенных кранов при монтаже многоэтажных зданий: а - односторонняя; б - двухсторонняя; в-в пятне застройки; 1 - транспортная зона; 2 - зона складирования; 3 - пути кранов; 4 - температурно-осадочный шов; 5 - секции жесткости; I-IV - номера монтажных зон
Основными сборными элементами многоэтажных зданий являются колонны, капители (при безбалочном перекрытии), ригели (балки) перекрытий и покрытий, плиты, стеновые панели. С целью уменьшения количества стыков, объема работ их заделке, повышения степени использования грузоподъемности крана элементы каркаса предварительно укрупняют: колонны - на высоту двух-четырех этажей, элементы перекрытия - в балочные клетки или в виде укрупненных элементов - двух- и трехпролетных ригелей с колоннами. Конструктивно ячейки таких зданий в плане имеют размеры: 3,0х 6,0 м; 6,0x6,0 м; 6,0x9,0 м; высота этажа составляет 2,4; 3,0; 3,30; 3,6; 4,8; 6,0; 7,2 м. Общая ширина зданий составляет 12,0; 15,0; 18,0; 24,0; и 30,0 м. В верхней части здания возможны зальные помещения на один или все пролеты высотой до 10,8 м. Несущий каркас выполняется из колонн на один, два, три, четыре этажа. Возводятся многоэтажные промышленные здания с помощью башенных и стреловых кранов. В зависимости от сочетания параметров и характеристик крана, степени стесненности площадки используются различные схемы расстановки башенных кранов. Для монтажа таких зданий используются в основном башенные краны: при ширине здания до 18,0 м один кран, при ширине до 42,0 м - два крана с двух сторон здания (рис. 6.31). Иногда применяют мобильные краны с башенно-стреловым оборудованием. Краны с обычными стрелами (в т.ч. с гуськом) используют для зданий высотой до 15,0 м при работе по оси пролета, монтируя шатер «на себя». При возведении небольших в плане зданий высотой до 20...40 этажей используют приставные башенные краны. 3.4. Технология выполнения рабочих стыков, замоноличивания и герметизации узлов и швов сборных конструкций Устойчивость, надежность и долговечность сборных зданий сооружений во многом зависят от качества выполнения рабочих стыков сборных элементов и конструкций и их замоноличивания. В зависимости от количества и вида сопрягаемых элементов соединения делятся на стыки, узлы и швы. Соединение между собой в одном месте двух конструктивных элементов (например, колонны с фундаментом) называется стыком, а трех и более элементов - узлом. Примером последнего может служить соединение колонны, ригеля и плит перекрытий в многоэтажных каркасных зданиях. Швом называют место контурного соединения (соприкасания) между отдельными конструктивными элементами, например плитами покрытий, стеновыми панелями и др.
В зависимости от места сборки конструкций стыки и узлы бывают заводские, укрупнительные и монтажные. Укрупнительные соединения выполняются на площадках укрупнительной сборки, монтажные - при монтаже конструкций на объекте. По виду расчетной нагрузки и конструктивному решению стыки и узлы подразделяются на несущие и ненесущие. Несущие соединения могут быть шарнирными и жесткими. По способу закрепления конструкций между собой соединения делятся на «сухие», замоноличенные и смешанные. Соединения с помощью сварки, болтов или заклепок относятся к (сухим). Замоноличенными называются соединения, где промежутки между конструктивными элементами заделываются бетоном, раствором, пластическими массами и другими материалами. При устройстве таких соединений в большинстве случаем, необходима установка опалубки для укладки замоноличивающего материала и выдерживания его в определенных условиях до набора требуемых свойств. Смешанные соединения наиболее сложные. В них конструктивные элементы первоначально свариваются или соединяются болтами (заклепками), а затем замоноличиваются. Чтобы предотвратить коррозию, на металлические элементы соединений наносят до замоноличивания антикоррозионные покрытия. Соединения сборных железобетонных колонн одноэтажных промышленных зданий с фундаментами стаканного типа замоноличивают бетоном после выверки и закрепления колонн с помощью монтажных приспособлений (рис. 6.25). Для обеспечения возможности последующего извлечения клиновых вкладышей последние до бетонирования закрывают кожухами, которые снимают после начала схватывания бетона. Класс бетона принимается по проекту, но не ниже В15. Клиновые вкладыши извлекают после достижения бетоном прочности, указанной в ППР, а в случае отсутствия указаний - при 70 % проектной прочности. Гнезда от вкладышей заделывают бетоном. Вместо клиновых вкладышей возможна установка бетонных или стальных клиньев. Стык подкрановых железобетонных балок с колоннами обеспечивается соединением сваркой закладных деталей (рис. 6.25, б). Сварку выполняет дипломированный сварщик в соответствии с проектом: длина шва, высота катета шва. Это — рабочий стык, воспринимающий все расчетные нагрузки. После этого звено бетонщиков замоноличивает стык мелкозернистым бетоном на быстротвердеющем расширяющемся цементе. Более подробно технология процесса будет рассматриваться при курсовом проектировании. Для замоноличивания стыка бетоном устанавливают инвентарную опалубку, состоящую из трех щитов-накладок (две боковые и одна
передняя) и зажимных скоб. Собранная опалубка закрепляется на стыке зажимными винтами. Распалубку производят при наборе бетоном 50 % проектной прочности. Стык железобетонной фермы или балки выполняется на сварке (рис. 6.25, в). Предварительно строительная конструкция закрепляется анкерными болтами в голове колонны, а после окончательной выверки положения конструкций опорный лист фермы сваривается с закладной деталью на колонне двумя боковыми швами. Плиты покрытия соединяются со стропильными конструкциями (балки, фермы) путем приварки закладных деталей ребер плиты в местах опирания к закладным деталям верхнего пояса стропильных конструкций. Первая смонтированная плита приваривается в четырех опорных местах, а последующие - не менее чем в трех. Швы замоноличивают бетоном или раствором марки, указанной в проекте, но не ниже М50. Для предотвращения вытекания раствора или цементного молока в нижней части шва прокладывают жгут из кровельного материала (рубероид, пергамент и др.). При возведении каркаса многоэтажных зданий существенно повышаются требования к точности сборки конструкций и значительно уменьшаются допуски. Для их возведения свободный метод монтажа, применяемый для одноэтажных промышленных зданий, не используется. При сборке многоэтажных зданий используются специальные механические устройства - кондукторы: одиночные, групповые (рис. 6.32, 6.33), а также высокоточные системы рамно-шарнирных индикаторов на 8... 12 колонн (РШИ) (рис. 6.34). Системы РШИ позволяют исключить операцию выверки колонны. После постановки колонны в гнездо РШИ выполняется рабочий стык. Точность установки колонны обеспечивается инструментальной выверкой всей системы РШИ и жесткостью ее каркаса. Рис. 6.32. Одиночный кондуктор для установки колонны на колонну
Рис. 3.33. Последовательность монтажа элементов каркаса с применением одиночного кондуктора: а - установка кондуктора; б - установка колонн; в - укладка ригелей 1 -го этажа; г - укладка рядовых плит перекрытий 1-го этажа; д - снятие кондуктора; е - укладка ригелей 2-го этажа; ж - укладка связевых плит 2-го этажа; з - укладка плит перекрытий 2-го этажа; 1 - одиночный кондуктор; 2 - оголовок нижестоящей колонны; 3 - колонна; 4 - хомут; 5 - ригель; 6 - передвижные подмости; 7 - плита перекрытия; 8 - связевая плита
Рис. 3.34. Схема рамно-шарнирного индикатора: а - план; б - вид сбоку; в - РШИ в процессе установки колонн; 1 - монтируемая колонна; 2 - трос для закрепления колонн; 3 - колонна; 4 - поворотный хомут; 5 - продольная тяга; 6 - узел продольного перемещения; 7 - натяжное устройство хомута; 8 - поперечная тяга; 9 - подвижной упор хомута; 10 - узел поперечного перемещения; 11 - тормозные узлы крепления рамы; 12 - поворотная люлька; 13- настил; 14 - лестница; 15 - ограждение; 16 - плавающая рама; 17 - шариковые опоры; 18 - стойки подмостей; 19 - опорная лапа; 20 - фланцевый стык
Сопряжения (узлы) отдельных элементов каркаса показаны на рис. 6.35. Технология выполнения сопряжений следующая. Стыковка колонн по высоте (ярусам) производится путем соединения выпусков продольной арматуры колонн встык с помощью ванной сварки, установки на арматурные стержни спиральной арматуры, хомута и последующего замоноличивания бетоном не ниже В25. Рис. 3.35. Узлы сопряжения каркаса многоэтажного здания: а - стык колонны на накладках; б - то же, с ванной сваркой рабочих стержней (выпусков); в - соединение ригеля с колонной с ванной сваркой арматурных выпусков и проходных стержней; г - замоноличивание стыка; д - соединение на накладках со сваркой закладных деталей Замоноличивание стыка выполняется с помощью опалубки и осуществляется двумя способами в зависимости от типа опалубки. При использовании инвентарной стальной опалубки замоноличивание выполняется в два этапа. На первом этапе производят зачеканку полости между стыкуемыми оголовками жестким мелкозернистым бетоном, на
втором - устанавливают вокруг стыка инвентарную опалубку, состоящую из двух Г-образных частей и соединяемую на болтах. Бетонную смесь подают через боковые карманы и уплотняют. После завершения работы оставшийся в карманах бетон срезают заподлицо с гранями колонны с помощью забивной стальной задвижки. Опалубку снимают после набора бетоном не менее 30 % проектной прочности. При рамно-связевой схеме зданий жесткость соединения ригелей с колоннами достигается следующим образом. Сваривают между собой закладные детали в нижней части и арматурные выпуски в верхней части ригеля. Зазор в нижней зоне стыка между ригелем и колонной зачеканивают жестким бетоном или раствором. Затем на узел устанавливают и закрепляют инвентарную металлическую опалубку и оставшуюся полость заполняют бетоном класса не ниже В15. Соединение плит перекрытий с ригелем и между собой обеспечивается привариванием закладных деталей на нижней части ребер в местах опирания и в верхней части опорных полок ригеля с последующим замоноличиванием швов между плитами и вокруг колонн бетоном. Межколонные и крайние плиты, расположенные вдоль стен здания, приваривают к ригелям в четырех местах и соединяют между собой по верху концов продольных ребер стальными накладками. Остальные плиты, кроме одной последней плиты пролета, приваривают в двух (при опирании на полки) или в трех (при опирании на верх ригеля) местах. Конструктивные решения стыков колонн по высоте могут быть со стальными оголовками и без оголовков. Стык колонн со стальными оголовками выполняют в следующем порядке. После выверки и закрепления соединяемых частей к стальным оголовкам колонн приваривают арматурные накладки. Затем зазор между торцами колонн зачеканивают и к накладкам приваривают по периметру арматурную сетку. Наружные стеновые панели в каркасных зданиях могут быть самонесущие или навесные. Самонесущие панели опираются друг на друга. Вертикальные нагрузки передаются на рандбалки, горизонтальные - на колонны через привариваемые к ним крепежные уголки или стержни с накладками. Навесные панели после установки на опорные столики приваривают сверху и снизу к соединительным деталям колонн (рис. 6.25, д; е). Горизонтальные и вертикальные швы стеновых панелей заделывают цементным раствором. При повышенных эксплуатационных требованиях швы герметизируют снаружи упругой прокладкой и мастикой. Замоноличивание швов выполняют в следующем порядке. Перед монтажом очередной верхней панели расстилают раствор по горизонтальной поверхности ниже установленной смежной панели. После
установки и закрепления верхней панели навешивают опалубку на вертикальный стык и заливают его раствором. С внутренней стороны швы между панелями расшиваются или затираются цементным раствором. Герметизацию и защитное покрытие наружных швов выполняют с навесных люлек. 3.5. Монтаж металлических конструкций одноэтажных и многоэтажных зданий Стальные конструкции каркасов зданий (колонны, балки, фермы, связи) устанавливают на место россыпью, отдельными конструкциями и блоками конструкций. До начала монтажа каркаса проверяют правильность установки фундаментов и анкерных болтов. Положение фундаментов выверяют геодезическими инструментами. При этом проверяют отметку поверхности фундаментов или опорных листов, их положение в плане относительно продольных и поперечных осей, отметки и положение в плане анкерных болтов и длину их нарезки. Фактическое положение фундаментов и анкерных болтов фиксируют на исполнительном чертеже и сверяют с проектными размерами. +1800 + 1000 1800 1814 300%. V +1000 +1800 \0998 18000 +1800 § +1780 + 1800 300 iioo (ООО №027 300 + 1800 +180/ 18004 +1800 +1798 137 зог - ;-ЛХ ж.ж^а [lai 1+1800 + 1780 306 +1800 +1804 л 18000 7Ш' +1800 +1796 +1800 +1792 + 1000 1800 •зоо +1802 § +1800 § зоо W0300- 23Ё\ +1806 <оо мр/ Рис. 6.36. Исполнительный чертеж монтажа фундаментов (в числителе - проектные размеры, в знаменателе - фактические) Башмаки стальных колонн могут опираться на фундаменты различными способами: - непосредственно на поверхность фундамента, возведенного до проектной отметки, без последующей подливки раствором (в этом случае опорные поверхности башмаков должны быть отфрезерованы на заводе);
- на заранее установленные, выверенные и подлитые раствором опорные плиты с верхней строганой поверхностью (для этого на заводе фрезеруют опорные поверхности подошвы колонн); - на заранее установленные и тщательно выверенные опорные детали в виде балок с последующей подливкой цементного раствора под башмаки колонн. Метод опирания башмаков на фундаменты должен быть указан на чертежах КМ. Для придания колоннам устойчивости вслед за установкой очередной колонны монтируются связи и подкрановые балки. Если первая пара колонн установлена без постоянных связей, надо сразу закрепить их временными связями. Монтаж колонн. Стальные колонны обычно устанавливают целиком, тяжелые собирают из двух-трех элементов. Процесс установки колонны в проектное положение состоит из операций ее захвата, подъема, наводки на опоры или в стык, выверки и закрепления. Колонну захватывают стропами или полуавтоматическими захватными приспособлениями. Под стропы в местах соприкосновения со стальными элементами колонн кладут подкладки (деревянные или из труб, разрезанных вдоль пополам). Перед подъемом на колонну навешивают лестницу для последующего снятия стропов. Подъем колонн производят поворотом или скольжением. При стыковании элементов колонн по вертикали верхний элемент поднимают и на весу наводят в стык с подмостей, укрепленных на нижней ветви колонн. Выверяют колонны геодезическими инструментами и отвесами. При этом проверяют положение колонн в плане, их вертикальность и отметки опорных поверхностей для конструкций, устанавливаемых на колонны. Отклонения от проектных размеров не должны превышать допускаемых. Колонны, как правило, закрепляют анкерными болтами. Колонны высотой до 15 м с узкими башмаками закрепляют на фундаментах двумя или четырьмя болтами и дополнительно в плоскости наименьшей устойчивости - расчалками. Металлические подкрановые балки монтируют либо самоходными стреловыми кранами, либо башенными кранами, если они ведут монтаж всех конструкций поперечника. Подкрановые балки перед подъемом объединяют в один блок с тормозными фермами, настилом и крановыми рельсами. Балки пролетом 6,0 и 12,0 м для среднего ряда монтируют пространственным блоком из двух балок. Выверка стальных подкрановых балок, в особенности выдерживание проектного размера между стенками балки в пролете,-очень ответственная операция, так как неточность этого размера может вызвать неправильную загрузку балок и аварию или привести к заклиниванию тележки мостового крана.
Монтаж ферм. Фермы и связи устанавливают только после выверки и окончательного закрепления колонн и связей по ним. В большинстве случаев грузоподъемность монтажных кранов допускает монтаж укрупненных блоков, состоящих их двух ферм, рам фонарей и связей. Такие блоки собирают в зоне действия монтажного крана. В панелях, где между двумя соседними фермами связи для придания блоку достаточной жесткости проектом не предусмотрены, устанавливают временные горизонтальные и диагональные связи, образующие гибкий блок. Жесткие блоки, в которых две фермы соединены постоянными вертикальными и горизонтальными связями, достаточно устойчивы во время подъема и после установки в проектное положение. Фермы, спаренные в монтажные блоки, захватывают не менее чем за четыре точки. Для их подъема используют стропы и траверсы, оборудованные захватами дистанционного управления. Для лучшего распределения усилий при подъеме блока траверсы располагают перпендикулярно к верхним поясам ферм, что способствует передаче на их элементы только вертикальных сил. При строповке ферм следует иметь в виду, что захват их за точки, близко расположенные к середине, при подъеме взывает изменение усилий в элементах, в результате нижний пояс и раскосы, рассчитанные на растяжение, претерпевают сжатие. Особенно велика гибкость нижнего пояса из плоскости фермы, поэтому прочность и устойчивость нижнего пояса зависит от того, в каких точках производится строповка фермы для подъема. Перед подъемом указанные элементы фермы усиливают (рис. 6.37), т.е. повышают их устойчивость при сжатии. Усилия в ферме не меняют свой знак, когда строповка выполняется за верхний пояс вблизи опор, однако при этом подъем приходится производить двумя кранами. Во всех случаях для строповки ферм применяют траверсы, которые оборудуют полуавтоматическими или механическими захватами, позволяющими производить расстроповку с рабочих мест монтажников, оборудованных на колоннах в местах крепления ферм. При подъеме ферма направляется ручными расчалками или гибким манипулятором. Для упрощения работ по монтажу ферм и ригелей на колоннах устанавливаются специальные опорные столики, определяющие их положение по высоте. Когда фермы монтируют по одной, начинают всегда со связевой панели. Первую ферму раскрепляют не менее чем четырьмя временными расчалками, и сразу же после установки второй фермы монтируют постоянные связи. Каждую последующую ферму до снятия стропов крепят к установленным постоянными или временными связями.
Рис. 6.37. Схемы усиления сжатых элементов стальной фермы при ее подъеме: а - брусья, сжатые стяжными болтами; б - брусья, сжатые пластинами и стяжными болтами; в - брусья, сжатые бревнами и хомутами; г - то же, с помощью скрутки Фермы выверяют сразу же после их установки. Отметки опорных узлов ферм проверяют нивелирами или переносят отметки с нижнего уровня на верхний, вертикальность ферм - отвесом, их прогиб из плоскости - натягиваемой проволокой, а расстояние между верхними поясами - стальными лентами или шаблонами. Отклонения от проектных размеров возможны только в пределах, допускаемых СНиП. Для установки ферм на смонтированные колонны навешивают под- мости, а на фермы перед установкой временных или постоянных связей навешивают подмости вдоль нижнего пояса по всей его длине. При работе на верхнем поясе пользуются переносными люльками. До подъема на ферме закрепляют трос для безопасного перемещения монтажников по нижнему поясу. После установки, выверки и закрепления очередного блока или фермы на них укладывают плиты покрытия симметрично относительно середины пролета. Порядок укладки плит покрытия устанавливается проектом: последовательно - от краев к середине или от середины к краям (рис. 6.38). Крепление плит осуществляется сваркой закладных деталей в трех доступных местах. При наличии фонарей плиты укладывают от фонаря к краям симметрично по обе стороны от него, а потом по фонарю от края к краю. Рис. 6.38. Схема укладки сборных железобетонных плит покрытия: 1 - стальные фермы; 2 - рама фонаря; 3 - железобетонные плиты покрытия
3.6. Безвыверочный метод монтажа стальных конструкций Безвыверочный метод монтажа металлических конструкций получил широкое распространение. Он базируется на тесном сотрудничестве монтажных организаций и заводов, изготавливающих металлические конструкции. Калибровка по длине участков колонн между опорными поверхностями башмака и опоры подкрановой балки и фрезерование опорных поверхностей являются заключительными операциями изготовления металлических колонн на заводе. Допуск на этот параметр составляет ±1,5 мм, уклон фрезерованного торца - не больше 1:1500. Поверхность фундамента делают на 50-60 мм ниже проектной отметки. Монтаж несущих конструкций одноэтажного здания, выполняемый безвыверочным методом, состоит из установки опорных плит, колонн и связей, подкрановых балок, конструкций покрытия. Установка опорных плит может производиться с использованием как анкерных или выверочных болтов, так и специальных кондукторов. Опорные плиты (по одной под одноветвевые и по две под двух- ветвевые колонны) легкими кранами или погрузчиками раскладывают на фундаментах, опирая на нижние гайки анкерных болтов или фиксируя в кондукторе. Для фиксации опорных плит на выверочных болтах к плитам приваривают по три косынки с отверстиями. Раскладку плит производят сразу по всему монтажному участку (рис. 6.39). В центре монтажного участка устанавливают нивелир, с помощью которого с одной стоянки осуществляют проверку положения опорных плит на участке в процессе выверки. После выборки и лоЗлибки нанести оси Рис. 6.39. Монтаж опорных плит: 1 - анкерный болт; 2 - опорная нижняя гайка выверочная; 3 - подливка мелкозернистым бетоном
Опорные плиты при помощи анкерных болтов устанавливают в следующей последовательности. Сначала плиту опускают на нижние опорные гайки анкерных болтов, затем, подкручивая их, близлежащую грань плиты приводят в соответствие с проектной отметкой. Окончательную выверку положения плиты выполняют вращением гаек на двух других болтах по двум монтажным уровням, предварительно укладываемым на поверхность плиты во взаимно перпендикулярных положениях. После выверки под плиту подливают бетон или раствор, а на нее наносят риски осей, используя для этого теодолит. Монтаж колонн выполняют монтажными кранами способом сложного перемещения. Процесс выверки колонны в этом случае состоит только в совмещении осевых рисок на колонне с осевыми рисками, нанесенными на опорную плиту. Благодаря фрезерованию опорных поверхностей нет необходимости производить выверку установки колонны по высоте и проверку ее вертикальности, колонну закрепляют анкерными болтами. Исключается также выверка по высоте конструкций, устанавливаемых впоследствии на опорные поверхности смонтированных колонн (подкрановых балок, ферм). При необходимости выполнять монтажные стыки по высоте колонны опорные поверхности этого стыка также фрезеруют. Монтаж подкрановых балок (обычно укрупненными блоками) производят без выверки их положения по высоте. Выверку по осям выполняют путем совмещения рисок балок с рисками, нанесенными на колонны с помощью геодезических инструментов. Покрытия монтируют обычными способами. Трудоёмкость монтажа колонн при безвыверочном методе снижается на 30 %, а монтажа подкрановых балок - на 50 % по сравнению с методами, требующими полной выверки. Такое снижение трудоемкости происходит не только за счет уменьшения объемов работ по выверке, но и благодаря сокращению и ликвидации некоторых вспомогательных процессов. Окончательное закрепление стыков стальных конструкций. Стыки стальных колонн, балок, ферм и листовых конструкций закрепляют болтами нормальной и повышенной точности, высокопрочными болтами и электрической сваркой. Сборку узлов конструкций стальных каркасов на заклепках теперь применяют редко, главным образом в цехах с тяжелым температурным режимом и большими крановыми нагрузками (сталеплавильных, прокатных и др.), а также в мостовых конструкциях. Установка болтов нормальной (черные) и повышенной (чистые) точности - несложный процесс. Под головки болтов и под гайки подкладывают шайбы. Гайки завертывают пневматическими или электрическими гайковертами и ручными ключами. После затяжки гаек для их закрепления устанавливают контргайки, прихватывают их
электросваркой или на нарезке делают насечки. Высокопрочные болты отличаются от обычных тем, что обеспечивают такое плотное сжатие, при котором силы трения, возникающие между соприкасающимися элементами пакета, передают расчётные усилия, действующие на стык или узел. Чтобы избежать смятия металла под головкой и гайкой болта, под них подкладывают шайбы, изготовленные также из высокопрочной стали. Для обеспечения требуемой по расчету величины коэффициента трения f все соприкасающиеся поверхности элементов стыков и узлов, стягиваемые высокопрочными болтами, должны быть до их сборки тщательно очищены пескоструйными аппаратами, металлическим порошком, обжигом или другим способом. Гайки высокопрочных болтов закручивают до получения расчётной величины крутящего момента сначала пневматическими гайковертами, затем докручивают специальными тарировочными ключами. Электросварка стыков - самый распространенный вид монтажных соединений большинства стальных конструкций. Применяют ручную и автоматическую сварку. Полуавтоматической сваркой, которая эффективна только при сварке швов в нижнем положении, пользуются при укрупнительной сварке стальных конструкций. Наиболее распространена на монтажных работах ручная электродуговая сварка, позволяющая выполнять швы в любом пространственном положении: нижнем, вертикальном, горизонтальном на вертикальной поверхности и потолочном. Для ручной сварки применяют электроды со специальным покрытием. Их диаметр зависит от толщины свариваемого металла. На монтажных работах применяют в основном электроды типов Э42, Э42А, Э46, Э46А, Э50, Э50А, Э55 и др. Число обозначает величину временного сопротивления наплавленного металла, а буква А - повышенное значение относительного удлинения и ударной вязкости. Свариваемые при монтаже элементы можно соединять стыками различных типов: без скоса кромок; с Y- и Х-образными швами со скосом одной или двух кромок; угловыми без скоса или со скосом одной кромки; тавровыми без скоса, с одним или двумя скосами одной кромки и нахлесточными швами. Сварка при любом из этих типов стыковых соединений может быть односторонняя или двусторонняя. Швы большой протяжённости вручную сваривают участками длиной 300-400 мм. Направление сварки каждого участка противоположно направлению сварки всего шва. Этот метод, называемый обратно- ступенчатым, обеспечивает минимальные остаточные напряжения и деформации.
4. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА Входной контроль. Проверяются: - предыдущие работы (акт, исполнительная схема); - качество конструкций; - наличие паспортов на раствор, бетон; - наличие сертификата на сталь металлоконструкций, а также на стальные детали и электроды; - техника должна обеспечить заданную точность сборки; - геодезические инструменты (поверки). Операционный (технологический) контроль. В процессе всего монтажа контролируются: - пространственное положение элемента (в плане, по высоте, по вертикали); - надежность временного закрепления; - качество выполнения рабочего стыка (см. ниже ); - технология замоноличивания стыков и швов конструкций. Выходной (сдаточный) контроль. Предъявляются: - исполнительная схема; - паспорта на конструкции; - акт о приемке конструкций в монтаж; - паспорта на бетон, раствор; - сертификат на стальные изделия и электроды; - результаты испытаний кубиков бетона; - журнал бетонных работ; - копии дипломов сварщиков; - результаты испытаний сварных швов (в отдельных случаях). Контроль качества сварных швов. Качество сварных швов стальных конструкций проверяют внешним осмотром, просвечиванием, магнитографическим методом, ультразвуком, химической реакцией, керосином и вакуум-методом. Швы законченных сборкой резервуаров проверяют также гидравлическим способом (водой) или пневматическими испытаниями. Внешним осмотром через лупу 5- или 10-кратного увеличения или невооруженным глазом определяют наружные дефекты сварных швов. Перед осмотром швы очищают от ржавчины, грязи и заусенцев. Обнаруженные дефекты отмечают мелом для исправления. Просвечивание основано на способности рентгеновских или гамма- лучей проникать через толщу материала. С одной стороны на магнитных держателях закрепляют аппараты для просвечивания, а с другой стороны - чувствительную фотопленку. В местах шва, где имеются поры, шлаковые включения или непровар, на пленке образуются более темные пятна.
Просвечиванием, согласно СНиП, проверяют только часть швов-3... 10 %. При обнаружении дефекта количество проверяемых швов удваивают. Ультразвук дает возможность обнаружить дефекты вследствие различного отражения направленного пучка высокочастотных звуковых колебаний от металла (сплошного сварного шва) и пустот в шве. Места контроля обильно покрывают маслом (автолом и др.) для обеспечения акустического контакта. Керосином испытывают на плотность швы резервуаров, труб и других листовых конструкций. Используя его высокие проникающие свойства, можно обнаружить мельчайшие капиллярные отверстия. Для этого шов с одной стороны смазывают керосином, а с другой наблюдают за ним. Если через 4-8 минут на поверхности не будет обнаружено керосиновых пятен, значит шов достаточно плотен. Чтобы легче было обнаружить пятна керосина, рекомендуется сторону, не смазанную им, обмазать разведенным в воде мелом или каолином. Керосин образует на обмазке после высыхания желтые пятна в местах провара. 5. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ Перед началом монтажа у всей грузоподъемной техники (краны, стропы, траверсы) проверяется наличие отметки о прохождении ежегодных испытаний (и срок следующих испытаний). На строительной площадке: — обозначаются рабочие зоны кранов и опасные зоны; - устанавливаются сигнальные надписи; - подготавливаются площадки складирования конструкций, а также проезды для движения кранов; - в отдельных опасных случаях (работа вблизи линий электропередач, действующих подземных коммуникаций, в условиях действующего цеха) оформляется наряд-допуск на прораба (мастера) для проведения работ, а также выделяется сопровождающий (наблюдатель) от владельца источника опасности; - строповку элементов и руководство краном осуществляет специальный рабочий - стропальщик (удостоверение, красная повязка на рукаве) или бригадир; - конструкция поднимается в два приема: на 20-30 см - проверка закрепления, затем - подъем; - запрещена работа крана при ветре более 6 баллов (15 м/с); - при перемещении конструкций монтажникам следует нахо- диться вне контура установки элемента со стороны «от крана»; - во время подъема и перемещения конструкции ее следует удерживать растяжками от раскачивания.
После окончания установки сборных элементов каждого этажа многоэтажных зданий устанавливаются временные ограждения - перила по периметру здания, а также по лестничным маршам и площадкам, шахтам лифтов и закрывают деревянными щитами неогражденные отверстия в перекрытиях. При работе крана запрещается: - совмещение работ в одной захватке на этажах по вертикали и пребывание людей в зоне перемещения конструкций и материалов краном; - подтаскивать элемент при косом натяжении рабочих канатов или поворотом стрелы; - отрывать элемент, примерзший к земле, засыпанный землей или мусором или заложенный другими конструкциями; - перемещать грузы с находящимися на них людьми; - находиться под перемещаемым грузом. В процессе возведения зданий должна быть обеспечена устойчивость как отдельных смонтированных конструкций, так и частей здания и всего каркаса здания в целом. Монтаж каждого последующего яруса можно производить только после установки, проектного закрепления всех сбор- ных и выполнения монолитных конструкций нижележащего яруса. Монтаж конструкций в пределах каждого яруса производят поэтапно в технологической последовательности, указанной в проекте. В процессе монтажа конструкций должны быть установлены и закреплены все монтажные связи. Монтажные связи снимают после окончания бетонирования стыков и достижения бетоном 70 %-й проектной прочности. При достижении этой же прочности снимаются кондукторы и другие приспособления, временно обеспечивающие устойчивость смонтированных конструкций. Особое внимание должно быть обращено на качество выполнения стыков. До замоноличивания стыков и узлов конструкций проверяют правильность всех несущих сварных соединений и составляют соответствующий акт. Правила безопасности при эксплуатации электросварочного оборудования. Сварочные трансформаторы и аппараты устанавливают за пределами проходов и проездов. Сварочный кабель прокладывают так, чтобы не повредить его изоляцию. Длина провода между рубильником питающей сети и передвижным сварочным аппаратом не должна превышать 15 м. До начала сварки проверяют исправность заземления корпуса электросварочного аппарата и свариваемых конструкций, изоляцию сварочных проводов и электродержателя. Меры предосторожности при наложении швов. Электрическая дуга выделяет видимые и невидимые лучи, вредные для зрения, защитой от
которых служат щитки или маски с темным стеклом (светофильтром). Маски и щитки должны полностью закрывать лицо сварщика, а светофильтры в них от брызг металла защищают обычным стеклом. В зависимости от силы сварочного тока применяют стеклянные светофильтры темно-зеленого цвета. Такой цвет обеспечивает лучшую защиту глаз сварщика, как от ультрафиолетового, так и от инфракрасного излучения сварочной дуги. Спецодежда и спецобувь защищают сварщика от брызг расплавленного металла. Брезентовую куртку и брюки он надевает навыпуск, ботинки плотно зашнуровывает, руки защищает рукавицами. Запрещено выполнять электросварочные работы на открытом воздухе во время грозы, дождя или снегопада, при ветре силой 6 баллов и более. Во избежание пожара расстояние между рабочим местом сварщика и огнеопасными материалами должно быть не менее 5 м. 6. МОНТАЖ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ Осложнения'. - сварной шов от перепада температур получается некачественный (трескается). При быстром охлаждении температурные усадочные деформации металла приводят к образованию трещин в шве; - бетонная смесь и раствор замерзают. Приняты следующие технологии выполнения сварочного шва. При температуре воздуха до минус 20° С без ветра и до минус 15° С с ветром сварка ведется по обычной технологии. При температуре от минус 20° С до минус 30° С место сварки укрывается от ветра и быстрого охлаждения (ставят защитные экраны, палатки). При температуре ниже минус 30° С место сварки разогревается газовой горелкой до вишневого цвета; после выполнения сварки шов укрывается шлаковатой, чтобы избежать быстрого охлаждения. Заделка стыков и швов может выполняться по следующим схемам. Бетон и раствор для замоноличивания стыков и швов укладывают по «зимней» технологии (химические добавки, прогрев и т.п.), предварительно очистив их от снега и льда, в т.ч. с помощью горячей воды или пара (рис. 6.40). Часть стыков и швов возможно заделывать через определенное время, когда будет смонтировано ограждение здания, когда здание «закрыто» и внутрь здания подано тепло. В этом случае бетонирование стыков и швов ведется по обычной технологии. Если есть возможность (монтаж в феврале, марте), то выполнение этих процессов оставляют до теплого времени.
Рис. 6.40. Электропрогрев бетона в стыке колонны с фундаментом: а - размещение электророводов вокруг прямоугольной колонны; б - размещение электродов вокруг двухветвевой колонны; 1 - бетон замоноличивания; 2 - электроды; 3 - утепление; 4 - токопроводящие провода В заключение раздела 6 следует отметить, что вопросы технологии монтажа конструкций специальных сооружений: подземных, большепролетных (рамы, арки пролетом более 40,0 м), пространственных (оболочки, структуры, купола), листовых (резервуары, газгольдеры и т.п.), высотных (мачты, башни, трубы) будут рассмотрены более обстоятельно в соответствующих дисциплинах специальных курсов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ В нынешних условиях для повышения эффективности строительства и сокращения инвестиционного цикла необходимо максимально ускорить ввод объектов в эксплуатацию, сократить сроки строительства и объем незавершенного строительства. Реализация этих целей требует не только всемерной интенсификации производства, повышения производительности труда в строительстве, внедрения достижений научно-технического прогресса, но и улучшения условий труда рабочих, охраны окружающей среды и экологии. В пособии рассмотрены современные прогрессивные технологии ведения общестроительных процессов при возведении надземной части зданий и сооружений. Это позволяет в каждом конкретном случае, сопоставляя затраты труда, а также заданные ограничения по стоимости или по времени, выбирать оптимальные их них. Главные направления развития технического прогресса в современном строительстве базируются на принципах индустриализации, включающих поточную организацию процессов, комплексную механизацию, внедрение современных технических и организационных систем управления всеми структурами комплекса. Именно с позиций повышения эффективности строительства, как отрасли материального производства, в которой создаются основные фонды производственного и непроизводственного назначения, и ускорения научно-технического прогресса рассмотрены в настоящем пособии вопросы технологии строительных процессов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ТСНиП 12-01-2004. Организация строительства / Госстрой России. - М.: ФГУП ЦНС, 2004. 2. СНиП 12-03-2001. Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Основные требования / Госстрой России. ГУП ЦПП, 2001. 3. СНиП 12-04-2002. Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство / Госстрой России. ГУП ЦПП, 2003. 4. СП 12-136-2002. Безопасность труда в строительстве. Решения по охране труда и промышленной безопасности в проектах организации строительства и производства работ / Госстрой России. ГУП ЦПП, 2003. 5. СНиП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции / ЦИТП Госстрой СССР, 1989. - 132 с. б. Технология строительных процессов: учеб. / А. А. Афанасьев, Н. Н. Данилов, В. Д. Копылов и др. ; под ред. Н. Н. Данилова. - 2-е изд., перераб. — М.: Высш, шк., 2001. - 464 с. 7. Соколов Г. К. Технология и организация строительства / Г. К. Соколов. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 328 с. 8. Снарский В. И. Технология строительного производства : учеб, пособие / В. И. Снарский, М. М. Айгумов. - Саратов: Сарат. гос. техн, ун-т, 2004.- 150 с. 9. Технология строительного производства: справочник / С. С. Атаев, Л. И. Бланк и др.; под ред. С. Я. Луцкого, С. С. Атаева. - М.: Высш, шк., 1991.-384 с. 10. Технология строительного производства: учеб, для вузов / Л. Д. Акимова, Н. Г. Аммосов, Г. М. Бадьин и др.; под ред. Г. М. Бадьина, А. В. Мещанинова. - 4-е изд., перераб. и доп. - Л.: Стройиздат, 1987. - 606 с. 11. Бетонные и железобетонные работы / И. Г. Совалов, Я. Г. Могилевский и др. - М.: Стройиздат, 1998. - 336 с. 12. Атаев С. С. Технология строительного производства / С. С. Атаев, Н. Н Данилов, Б. В. Прыкин и др. - М.: Стройиздат, 1984. - 324 с. 13. Малый И. Н. Изготовление и монтаж железобетонных конструк- ций : учеб, для студентов строительных специальностей / И. Н. Малый. - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1990. - 312 с. 14. Черненко В. К. Технология и организация монтажа строительных конструкций / В. К. Черненко. - Киев: Буд1вельник, 1988. - 275 с. 15. Машины для монтажных работ и вертикального транспорта / под ред. С. П. Епифанова. - М.: Стройиздат, 1980. - 863 с. 16. Мелихов С.Н. Контроль качества строительных работ: справоч- ное пособие / С. Н. Мелихов и др. - М.: Стройиздат, 1981. - 512 с. 17. Краткий автомобильный справочник. - М.: Транспорт, 1985. - 652 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ............................................... 3 РАЗДЕЛ IV. ВОЗВЕДЕНИЕ МОНОЛИТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ............................................ 4 1. Основные положения............................. 4 2. Технология установки опалубки.................. 6 3. Технология армирования конструкций.............25 4. Бетонирование конструкций......................34 5. Выдержка бетона (уход за бетоном)..............57 6. Контроль качества..............................63 7. Охрана труда и техника безопасности............71 РАЗДЕЛ V. ПРОИЗВОДСТВО СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА ЗАВОДАХ И ПОЛИГОНАХ............75 1. Производство конструкций на заводах............75 2. Производство конструкций на полигонах..........81 РАЗДЕЛ VI. МОНТАЖ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ........84 1. Структура процесса.............................84 2. Технология процесса.......................... 100 3. Монтаж отдельных конструкций................. 108 4. Контроль качества............................ 136 5. Техника безопасности......................... 137 6. Монтаж при отрицательных температурах........ 139 ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................. 141 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ......................................142