Author: Стаценко А.С.
Tags: строительство строительные материалы строительно-монтажные работы технология строительного производства строительное производство
ISBN: 5-222-08220-2
Year: 2006
Text
А.С. Стаценко
ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Серия «Высшее образование»
А. С. Стаценко
ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО
ПРОИЗВОДСТВА
Учебное пособие
Допущено Министерством образования в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по направлению «Строительство»
Ростов-на-Дону «ФЕНИКС» 2006
УДК 69.0(075.8)
ББК 38.6я73
КТК 270
С 78
Стацепко А.С.
С 78 Технология строительного производства / А.С. Стаценко. — Ростов н/Д: Феникс, 2006. — 416 с. (Серия «Высшее образование»).
ISBN 5-222-08220-2
В учебном пособии излагаются современные методы производства строительно-монтажных работ с применением традиционных и новейших материалов и средств механизации. Рассматриваются методы производства работ при реконструкции зданий и сооружений.
В условиях работы во все более гибкой экономической среде, при постоянном усложнении научно-технических проблем и информационном взрыве, свидетелями которого мы являемся, потребность в новой информации, знаниях, опыте становится чрезвычайно важной. Основное внимание в книге уделено главному направлению научно-технического прогресса в строительстве — индустриализации, основанной на возведении зданий и сооружений из сборных элементов, комплексном использовании современных средств механизации и автоматизации строительных процессов, передовом опыте и научной организации труда.
Учебное пособие адресовано студентам строительных специальностей высших специальных учебных заведений, инженерно-техническим работникам проектных и строительно-монтажных организаций, а также широкому кругу читателей.
ISBN 5-222-08220-2
УДК 69.0(075.8)
ББК 38.6я73
© Стаценко Л.С., 2006
© Оформление: изд-во «Феникс», 2006
ВВЕДЕНИЕ
Курс «Технология строительного производства» включает в себя совокупность знаний о рациональных методах производства строительно-монтажных работ.
Строительство является одной из важнейших отраслей материального производства, поскольку создает основу деятельности других отраслей хозяйства в виде основных фондов, а также формирует среду обитания и деятельности людей. Строительство обеспечивает возведение новых, реконструкцию, ремонт и реставрацию существующих зданий, сооружений и их комплексов, создание инженерной инфраструктуры и благоустройство территорий объектов. Это достигается в результате процесса строительства (строительной деятельности), который охватывает весь комплекс строительных, монтажных, транспортных и других работ, а также организационно-технических мероприятий для их выполнения.
Строительство может быть разделено на отдельные виды, отражающие сущность определенной отрасли хозяйства:
♦ промышленное строительство, которое предполагает выполнение всего комплекса строительно-монтажных работ но вводу в эксплуатацию объектов производственного назначения всех отраслей промышленности;
♦ жилищное и культурно-бытовое строительство — возведение жилых домов, объектов культурно-бытового назначения и их комплексов:
♦ транспортное строительство — строительство новых и реконструкция существующих зданий и сооружений железнодорожного, автомобильного, водного, воздушного и трубопроводного транспорта (железные и автомобильные дороги, аэродромы, мосты, туннеле- и метростроение, строительство портовых сооружений, нефте- и газопроводов и др.);
♦ энергетическое строительство — сооружение объектов, обеспечивающих электрификацию всех отраслей хозяйства (электрические станции и подстанции, электрические сети);
♦ коммунальное строительство — возведение, реконструкция, расширение и капитальный ремонт зданий и сооружений коммунального хозяйства (сетей водопровода, канализации, очистных станций, прачечных, бассейнов общего пользования и др.), объектов благоустройства (скверов, бульваров, сетей наружного освещения и др.);
♦ сельское строительство — сооружение зданий и комплексов, предназначенных для обслуживания сельскохозяйственного производства и удовлетворения культурно-бытовых потребностей сельского населения;
♦ гидротехническое строительство — возведение инженерных гидротехнических сооружений, предназначенных для использования природных водных ресурсов или для борьбы с вредным воздействием воды;
♦ мелиоративное строительство — возведение гидротехнических сооружений, проведение оросительных и осушительных каналов, выполнение орга
3
Технология строительного производства
низационно-хозяйствснных и технических мероприятий, направленных на коренное улучшение природных условий на засушливых и избыточно увлажненных землях для развития сельского хозяйства.
Могут быть учтены различные региональные условия, например, климатические (строительство в зоне вечной мерзлоты) или сейсмические в районах, где возможны землетрясения — антисейсмическое (сейсмостойкое) строительство и др.
Строительство характеризуется многофакторностью. Объекты строительства отличаются по производственным и эксплуатационным характеристикам, архитектуре, объемно-планировочным и конструктивным решениям, объемам строительно-монтажных работ, их трудоемкости и стоимости, продолжительностью возведения, способами доставки на строительную площадку строительных материалов и конструкций, линейной протяженностью и рассредоточенностью.
Для всех видов строительства характерны следующие специфические особенности, свойственные только этой отрасли хозяйства:
♦ значительное количсствоучастников инвестиционного процесса, занятых в сферах выполнения строительных работ, производства и доставки строительных материалов, изделий и конструкций, оборудования;
♦ многообразие хозяйственных связей с другими отраслями хозяйства;
♦ территориальная закрепленность (неподвижность) строительной продукции и подвижность активной части производственных фондов строительно-монтажных организаций (машин, оборудования, транспортных средств, инструмента и др.) с непрерывной сменой рабочих мест;
♦ относительная длительность производственного цикла (от нескольких месяцев до нескольких лет);
♦ зависимость от местных условий (геологических, степени освоения территорий);
♦ осуществление производственных процессов в различных климатических условиях, как правило, на открытом воздухе.
Основными направлениями современного строительного производства являются:
♦ применение эффективных материалов и конструкций;
♦ оснащение строек высокопроизводительными машинами, механизированным инструментом, современными транспортными средствами, комплексной механизацией строительного производства;
♦ индустриализация;
♦ улучшение качества строительно-монтажных работ.
В настоящее время в производство активно внедряются новые материалы, высокопрочные стали, используются бетоны с прочностью на сжатие 45—60 М Па, что позволяет на 25—40% уменьшить массу конструкций, на 15% расход арматурной стали и строительных профилей. Расширяется область применения предварительно напряженных железобетонных и стальных конструкций, использу
4
Введение
ю'гся новейшие технологии по производству изделий из легких и полимерных материалов с повышенной заводской готовностью. Наблюдается тенденция к возвращению технологий по возведению жилых домов из штучных керамических изделий и из дерева, а также строительство зданий и сооружений из монолитного бетона.
Одним из ключевых направлений повышения производительности труда является дальнейшее развитие механизации строительно-монтажных работ. При комплексной механизации все основные и вспомогательные, тяжелые и трудоемкие процессы выполняются машиной или комплектом машин. Машины, входящие в комплект, взаимоувязываются но технологии, назначению, техническому уровню и производительности, что обеспечивает заданный и стабильный темп работы. Показатель уровня комплексной механизации определяется отношением объемов работ, выполненных механизированным способом, к общему объему работ того же вида. Так, для ряда общестроительных работ достигнут следующий уровень комплексной механизации: земляные работы — 98,2%, бетонные — 92,6%, монтаж — 96,6% и т.п. Удельный вес ручного труда в строительном производстве еще значителен главным образом на отделочных и вспомогательных процессах и операциях.
Индустриализация строительного производства вызвала коренные изменения в характере труда строителя. Осуществлен переход от сезонной к круглогодичной работе с превращением строительной площадки в монтажную. Основное направление развития современной технологии строительного производства — использование индустриальных методов: повышение сборности зданий и сооружений при обосновании экономической целесообразности; доведение строительных элементов до укрупненных узлов, а в некоторых случаях — до комплексных ячеек с массой до 1 000 т, состоящих из строительных объемов, заполненных необходимым оборудованием. В связи с этим получают распространение конвейерный и конвейерно-блочный методы сборки и др.
Основным фактором, влияющим на долговечность строительных объектов и их стоимость, является качество строительной продукции. В современных условиях контроль качества осуществляют визуально, измерением линейных размеров, натурными испытаниями, систематическим контролем режимов строительных процессов.
От специалистов строительной отрасли в значительной степени зависит прогресс, реализация сложных социальных задач, позитивное развитие экономики страны и ее будущее. Строительная профессия многогранна, требует от работников и специалистов, работающих в строительной сфере, глубоких инженерно-технических знаний, часть из которых представлена в этой книге.
5
ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Строительное производство — это взаимосвязанный комплекс производственных процессов, выполняемых непосредственно на строительной площадке, результатом которого является конечная строительная продукция: полностью завершенные строительством и готовые к эксплуатации здания и сооружения. Производственные услуги специализированных и субподрядных организаций (монтаж оборудования, технологическая комплектация, капитальный ремонт и др.) считаются промежуточной строительной продукцией.
Строительная продукция (здания, сооружения) территориально закреплена и носит индивидуальный характер. Эта продукция изготавливается, в основном, по заказам конкретных заказчиков, многодстальна, материалоемка, разнообразна по назначению, конструктивным характеристикам и территориальному размещению. Она характеризуется значительными единовременными затратами и длительными сроками эксплуатации.
Процесс производственный — совокупность рациональных последовательных и целенаправленных действий людей, с использованием орудий труда и ресурсов, необходимых для получения строительной продукции.
Классификация производственного процесса в строительстве связана с функциональной направленностью этих процессов, их технологическими признаками, сложностью и составом.
В зависимости от функциональной направленности производственные процессы подразделяются на основной, вспомогательный и обслуживающий.
Основной технологический строительный процесс — это процесс, при котором предметы труда превращаются в готовую продукцию, характерную для строительства (строительный объект, комплекс и т.д.). Иногда основной технологический процесс называется но технологическому признаку выполняемых работ, например, монтажный процесс.
Вспомогательным технологическим процессом называется процесс, в результате которого получается продукция, не являющаяся основной для строительства, но способствующая получению таковой. Вспомогательными являются процессы, связанные с ремонтом строительных машин, подачей воды для приготовления раствора и т.п.
Обслуживающий технологический процесс — процесс труда, создающий условия для осуществления основного и вспомогательных процессов. К обслуживающим относятся: складирование и транспортирование сырья, материалов и изделий; технический контроль и т.д. Иногда эти процессы относят к транспортным. Все они вместе с транспортными коммуникациями, инженерными сетями объединяются понятием «производственная инфраструктура».
По технологическим признакам в строительном производстве различают заготовительные, комплектовочные, транспортные и монтажно-укладочные процессы.
6
Глава 1. Особенности строительного производства
Заготовительные процессы связаны с добычей и переработкой нерудных материалов (песка, щебня, камня); с изготовлением строительных материалов, изделий и конструкций.
Комплектовочные процессы объединены системой производственно-технологической комплектации, обеспечивающей комплектацию и поставку всех материальных ресурсов в соответствии с технологическими параметрами строительного производства.
Транспортные процессы — связующее звено между всеми видами строительных процессов, они обеспечивают передвижение строительного продукта между (внешнее) и внутри строительных площадок (внутрипостроечное), а также между базами поставщиков материалов, конструкций, деталей, оборудования. Направление перемещения груза может быть вертикальным и горизонтальным.
Монтажно-укладочные процессы, как основные и завершающие, выполняются во время строительства объекта, заключаются в переработке, изменении формы или положения предметов труда, в результате чего создается конечная продукция — отдельные здания и сооружения или их части.
По способу выполнения рабочие процессы подразделяются на комплексно-механизированные, механизированные и ручные.
По составу — на простые, сложные и комплексные. Простой процесс — совокупность технологически связанных между собой рабочих операций (например, монтаж блоков, укладка плит перекрытий), осуществляемых одним или группой рабочих (звеном, бригадой) одной специальности. Сложный процесс многодельный и состоит из нескольких простых (кладка, штукатурка и т.д.). Комплексный процесс — совокупность простых или сложных процессов, одновременно выполняемых рабочими разных специальностей, организационно объединенными в один коллектив для создания конечной продукции. Пример — монтаж каркаса здания. ;
Основная составляющая строительного процесса — рабочая операция — технологически однородный организационно неделимый элемент, обеспечивающий выполнение одной и той же повторяющейся работы при постоянном составе исполнителей, на одном рабочем месте с сохранением неизменных предметов и орудий труда. Каждая операция состоит из нескольких рабочих приемов, которые, в свою очередь, представляют собой сумму рабочих движений. В зависимости от состава рабочих операций строительный процесс может быть простым и комплексным.
При возведении зданий и сооружений, а также при монтаже оборудования выполняются строительные (строительно-монтажные) работы. Они представляют собой совокупность отдельных взаимосвязанных рабочих процессов, характер которых зависит от вида сооружений или конструкций, применяемых материалов, способов производства. Их различают по виду обрабатываемых материалов или по способу выполнения (земляные, каменные, бетонные, монтажные и т.д.).
7
Технология строительного производства
По области применения строительные работы можно разделить на общестрои-тсльные, специальные и вспомогательные.
К общее! роитсльным работам относятся все работы, связанные с изготовлением собственно строительных конструкций (возведение фундаментов и стен, устройство кровель и т.д.).
К специальным работам относятся работы но монтажу систем водо-, газо-, паро-, электроснабжения, а также монтаж технологического оборудования и контрольно-измерительной аппаратуры.
К вспомогательным работам относятся транспортные и погрузочные работы, а также некоторые сопутствующие строительству работы, например понижение грунтовых вод и т.д.
Строительные работы на объекте, как правило, выполняются строительно-монтажной организацией (генподрядчиком), которая для производства специальных работ привлекает отдельные специализированные организации (субподрядчиков).
1.1. Строительные рабочие и организация труда
Профессия строительных рабочих определяется видом и характером выполняемых работ (бетонщики — бетонные работы, каменщики — каменные и т.д.). Рабочие, имеющие ту или иную профессию, могут специализироваться на выполнении отдельных видов работ. Например, все рабочие, занятые на обслуживании строительных машин, имеют профессию машиниста. Однако у каждого из них может быть своя специальность: например, машинист башенного крана, экскаватора и т.д.
Строительные рабочие проходят специальную подготовку и обладают знаниями и практическими навыками осуществления строительно-монтажных работ при возведении и ремонте зданий и сооружений, монтажа, ремонта и демонтажа оборудования, управления или обслуживания строительных машин, механизмов, перемещения грузов, обслуживания помещений. Это наиболее многочисленная категория строительного персонала, их удельный вес — до 80%.
Номенклатура профессий, специальностей и квалификаций строительных рабочих устанавливается действующим «Единым тарифно-квалификационным справочником работ и профессий рабочих, занятых в строительстве и на ремонтно-строительных работах» (ЕТКС). При этом указанный справочник используется нанимателем в качестве ориентира.
Согласно ЕТКС в строительстве 192 рабочие профессии, часть которых дополнительно подразделяется на отдельные специальности. По мере роста технической оснащенности строительства, внедрения индустриальных методов производства работ и развития специализации строительных организаций состав кадров рабочих изменяется: исчезают профессии, связанные с тяжелым физи
8
Глава 1. Особенности строительного производства
ческим трудом, появляются профессии, требующие высокой квалификации, элементы инженерных знаний.
Для ведения строительства требуются рабочие с разным уровнем подготовки, т.е. разной квалификации (разряда). Производственный разряд является показателем, определяющим степень сложности и качества многообразных по содержанию и профилю работ. Требования для присвоения тарифного разряда установлены в тарифно-квалификапионном справочнике. Соотношение между размером заработной платы и разрядом рабочего устанавливается тарифной сеткой. Каждому разряду соответствует тарифный коэффициент, показывающий, во сколько раз оплата труда рабочего данного разряда выше оплаты труда рабочего первого разряда. Кроме нормирования по прямым нормам и расценкам при необходимости пользуются различными коэффициентами, в которых учитываются климатические, вредные и тяжелые условия труда. С учетом этих факторов определяется заработная плата.
Присвоение или повышение разряда производится при условии потребности в специалистах данного разряда по представлению руководителя соответствующего структурного подразделения предприятия и на основании заявления рабочего и рассматривается квалификационной комиссией после проверки теоретических знаний и практических навыков.
Для рационального использования труда рабочих необходимо, чтобы каждый из них выполнял работу, соответствующую его квалификации. Поэтому при осуществлении рабочих операций, требующих участия нескольких человек, рабочих организуют в звенья из двух, трех и более человек. Из звеньев составляют специализированные или комплексные бригады рабочих, возглавляемые бригадиром — передовым высококвалифицированным рабочим, обладающим организаторскими способностями и пользующимся авторитетом у членов бригады. При включении в состав укрупненной бригады мастера руководство бригадой возлагается на мастера. Наряду с обычными трудовыми функциями по своей рабочей специальности и квалификации бригадир выполняет административные функции, связанные с руководством и организацией труда в бригаде.
Бригада — коллектив рабочих одинаковых или различных профессий, совместно выполняющий единое производственное задание и несущий общую ответственность за результаты работы. Бригадная организация труда применяется в тех случаях, когда выполнение производственного задания требует одновременного участия нескольких рабочих.
Профессиональный и квалификационный состав бригады определяется содержанием и сложностью выполняемых работ. Более равномерную загрузку членов бригады и рациональное использование ими рабочего времени можно обеспечить за счет совмещения профессий или выполняемых функций. При создании бригад и организации их работы соблюдаются следующие условия:
♦ в состав бригады должны входить рабочие, совместная работа которых создает законченный продукт труда или его часть;
9
Технология строительного производства
♦ результаты работы бригады должны поддаваться точному учету и оценке;
♦ разделение и кооперация труда в бригаде должны быть организованы так, чтобы наряду с результатами работы всей бригады можно было выявлять результаты каждого его участника.
Бригада создается приказом (распоряжением) руководителя строительной организации либо руководителя производственной единицы. Зачисление в бригаду производится с согласия работников. При включении в ее состав новых членов принимается во внимание мнение коллектива бригады.
В зависимости от применяемой формы разделения и кооперации труда, а также профессионального состава рабочих бригада может быть специализированной или комплексной.
Специализированная бригада комплектуется из рабочих одной и той же или смежных специальностей, выполняющих однородные технологические процессы (например, бригада маляров, бригада каменщиков, бригада монтажников по монтажу стальных и железобетонных конструкций). Специализация в бригаде, благодаря многократному выполнению рабочими одних и тех же операций, способствует быстрому приобретению ими производственных навыков и мастерства.
Комплексная бригада организуется из рабочих и звеньев с различной специализацией для выполнения комплекса технологически разнородных, но взаимосвязанных работ, охватывающих весь цикл работ по возведению здания. Например, для монтажа крупнопанельных зданий привлекаются монтажники, сварщики, изолировщики, бетонщики, иногда и крановщики. В составе комплексных бригад могут быть организованы специализированные звенья по выполнению отдельных процессов или операций (звено штукатуров, звено электромонтажников и т.п.). В состав укрупненных комплексных бригад там, где это целесообразно по условиям строительного производства, включаются мастер и другие инженерно-технические работники, непосредственно занятые в производственном процессе данной бригады. Преимуществом комплексной бригады является заинтересованность всех рабочих в конечных результатах труда, что способствует большей согласованности и слаженности в работе.
Для полного использования возможностей коллективных форм организации и стимулирования в достижении его высокой производительности, максимальной экономии производственных ресурсов, развития чувства бережливости и хозяйского отношения к государственной собственности в государственных организациях применяются бригадный хозрасчет и подряд.
Заработная плата рабочих является одной из составляющих общей стоимости строительства здания или сооружения.
Перед началом работ бригада получает наряд-задание — документ, определяющий вид работ, их объем, срок выполнения, заработок бригады.
В строительстве действуют две формы оплаты труда — сдельная и повременная. При сдельной оплате размер заработной платы определяется квалификаци
10
Глава 1. Особенности строительного производства
ей рабочего и количеством произведенной им продукции. Понятно, что сдельная оплата стимулирует рост выработки, повышение квалификации, способствует лучшему использованию рабочего времени.
При повременной оплате заработок зависит от количества отработанного времени. Дневную ставку определяют из расчета пятидневной (40 ч) рабочей недели при средней продолжительности дня 8 ч. При расчете месячной тарифной ставки принимают число рабочих дней соответствующего месяца.
По результатам работы (например, за сокращение нормативного срока или окончание работ по какой-то части или зданию в целом) работникам может быть выплачена премия.
Наиболее распространенной системой оплаты труда рабочих бригады в строительных организациях является аккордная. При этом бригадная сдельная заработная плата и премии за основные результаты хозяйственной деятельности или средств единого фонда материального поощрения по решению трудовых коллективов и соответствующих выборных профсоюзных органов распределяются между отдельными членами бригады в зависимости от отработанных каждым рабочим времени, его тарифного разряда и с учетом коэффициента трудового участия (КТУ). Это обобщенная величина, определяемая в соответствии с принятыми между членами первичного подрядного коллектива (бригады, звена) трудового вклада отдельных работников в общие результаты работы. В качестве оценочных показателей КТУ учитывается индивидуальная производительность труда и качество работы, выполнение более сложных работ, взаимопомощь и взаимодействие в работе, соблюдение требований производственной дисциплины и др.
Пространственно организованный участок рабочей площади, на котором размещаются или перемещаются машины, материалы и приспособления, и в пределах которого группа работников (звено, бригада) или один работник (рабочий, служащий) осуществляют свои трудовые обязанности, называется рабочим местом. Часть площадки, отводимая для выполнения строительных процессов бригадам рабочих, является фронтом работ, звеньям бригады — делянкой. Размеры фронта работ и делянок по объему выполняемых работ должны быть не меньше сменной выработки бригады (звена).
Важнейшим показателем эффективности трудовой деятельности рабочего является производительность труда, которая измеряется по нормам выработки или времени. Норма выработки определяется количеством доброкачественной строительной продукции (смонтированных колонн, м3 каменной кладки, м2 облицовки и т. д.), выработанной за единицу времени (за I час, 1 смену и т.д.). Уровень производительности труда характеризует норма времени, т.е. рабочее время, в течение которого рабочий производит единицу строительной продукции (оштукатуривает 1 м2 поверхности и т.д.).
Нормы времени и нормы выработки позволяют измерить труд каждого работника в строительстве в зависимости от способа выполнения той или иной работы.
11
Технология строительного производства
Нормы устанавливают на основании замеров выработки рабочего средней квалификации и периодически пересматривают. Изменяют нормы по мерс повышения уровня производства, внедрения различных усовершенствований, способствующих росту производительности труда. Кроме «Елиных норм и расценок на строительно-монтажные и ремонтно-строительные работы» имеются «Ведомственные нормы и расценки» (ВНиР). Иногда на редкие работы разрабатываются местные нормы.
Рабочим должны быть созданы необходимые условия труда, питания и отдыха. Наниматель должен обеспечить их необходимыми средствами индивидуальной зашиты (специальная одежда, обувь и др.), коллективной зашитой (ограждения, освещение, вентиляция, защитные и предохранительные устройства и приспособления и т.д.) и бытовыми помещениями, предназначенными для санитарно-гигиенического обслуживания строителей в соответствии с действующими нормами в зависимости от характера выполняемых работ.
1.2. Нормативная документация строительного производства
Предшествующей строительству стадией является проектирование. От принятых в проекте решений зависят объем и стоимость строительно-монтажных работ, сроки и другие экономические показатели строительства, а также затраты на эксплуатацию после сдачи объекта.
Задание на проектирование составляется заказчиком и выдастся проектной организации. Оно должно содержать основные данные и все необходимые указания по проектируемому объекту. Так, в задании на проектирование объектов жилищно-гражданского строительства должны указываться: место строительства, краткая характеристика основных конструктивных элементов здания, источники снабжения объекта водой, теплом, газом, электроэнергией, стадийность, сроки строительства и др.
Для изучения природных условий места строительства с целью наилучшего учета и использования их при проектировании и строительстве зданий и сооружений выполняются технические изыскания. Содержание и объем технических изысканий определяется типом, видом и размерами проектируемого здания, местными условиями и степенью их изученности. Порядок, методика и точность технических изысканий устанавливаются соответствующими инструкциями и нормами.
Разработанная проектно-сметная документация в основном содержит пояснительную записку, генеральный план, архитектурно-строительные и инженерные (оборудование, сети, системы) решения, проект организации строительства, сметную документацию и другие необходимые для строительства документы.
Заказчик проверяет проектно-сметную документацию, утверждает ее и выдаст генеральному подрядчику. В функции заказчика входят также технический
12
Глава 1. Особенности строительного производства
надзор за производством строительно-монтажных работ, приемка их от подрядчика и оплата работ.
Строительные работы осуществляются в соответствии с требованиями законодательства, технических нормативных правовых актов и проектной документации на строительство. В процессе строительства должно быть обеспечено соблюдение строительных норм, правил и стандартов.
Основными государственными нормативными документами, регламентирующими строительство и являющимися обязательными до введения в действие других государственных или межгосударственных норм, являются «Строительные нормы и правила» (СНиП).
Федеральным законом РФ «О техническом регулировании» (2003 г.) и законом Республики Беларусь «О техническом нормировании и стандартизации» (2004 г.) предусмотрена постепенная замена нынешних Строительных норм и правил (СНиП) соответствующими «техническими регламентами».
Создание безопасных условий, облегчающих труд и способствующих его высокой производительности, является основой системы трудового законодательства. Основные требования по безопасности труда, которые распространяются на все предприятия независимо от их организационно-правовых форм и видов деятельности, изложены: в России — в СНиП 12-03—-2001 «Безопасностьтруда в строительстве. Часть I. Общие требования» и СНиП 12-04—2002 «Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство», в Республике Беларусь— вСНиП П1-4—80* «Техника безопасности в строительстве», «Межотраслевых общих правилах по охране труда» (2003 г.) и «Правилах охраны труда при работе на высоте» (2001 г.).
Для обеспечения пожарной безопасности (приведения объектов и населенных пунктов в состояние, при котором возможность возникновения исключается, а защита от пожара обеспечивается) применяются нормы и правила пожарной безопасности. В нормах пожарной безопасности устанавливаются противопожарные требования к проектированию зданий, сооружений, производств, конструированию и изготовлению устройств, оборудования. В правилах пожарной безопасности определяются требования, предъявляемые при проведении строительно-монтажных, ремонтных работ и других мероприятий, а также при эксплуатации зданий, сооружений и инженерных систем.
В процессе строительства должно быть обеспечено соблюдение строительных норм, правил и стандартов. Нормативные документы служат основой технологического проектирования.
Вопросы для самопроверки
1. Что является результатом строительного производства?
2. Какие особенности строительной продукции вы знаете?
3. Какие производственные процессы различают в строительном производстве?
4. Что такое рабочая операция? Приведите примеры.
13
Технология строительного производства
5. Что представляют собой строительные работы и как они подразделяются по области применения?
6. Что такое квалификация рабочих?
7. На каких принципах производится объединение рабочих в звенья и бригады? Для чего предназначены специализированные и комплексные бригады?
8. Как называются пространства, отводимые для выполнения строительных процессов звеньям и бригадам рабочих? Каковы должны быть их размеры?
9. Какими показателями определяется эффективность трудовой деятельности рабочего?
10. Какие применяются формы оплаты труда рабочих? Какие у них особенности?
Тест
1. Строительная продукция в виде полностью завершенных строительством и готовых к эксплуатации зданий и сооружений называется:
а)конечной;
- б)промежуточной;
в) государственной;
г) общественной.
2. Строительная продукция в виде производственных услуг специализированных и субподрядных организаций (монтаж оборудования, технологическая комплектация, капитальный ремонт и др.) называется:
а)конечной;
б)промежуточной;
в) государственной;
г) общественной.
3. Рабочий процесс из технологически связанных между собой рабочих операций (например, монтаж блоков, укладка плит перекрытий), осуществляемых одним или группой рабочих (звеном, бригадой) одной специальности, называется:
а) простым;
б) сложным;
в) комбинированным;
г) комплексным.
4. Работы, связанные с возведением собственно строительных конструкций (устройство фундаментов и стен, монтаж перекрытий и покрытий и т.д.), бывают:
а) общестроительные;
б) специальные;
в) вспомогательные;
г) транспортные.
5. Работы по монтажу систем водо-, газо-, паро-, электроснабжения, монтаж технологического оборудования и др. относятся к:
а) обшестроительным;
б) вспомогательным;
в) специальным;
г) транспортным.
6. Основными государственными нормативными документами, регламентирующими строительство и обязательными к исполнению, являются:
14
Глава 1. Особенности строительного производства
а) стандарты;
б) приказы руководителя строительной организации;
в) технические регламенты, строительные нормы, строительные нормы и правила;
г) руководящие документы министерств и ведомств.
7. Бригады, скомплектованные из рабочих одной и той же или смежных специальностей для выполнения простых рабочих процессов, бывают:
а) специализированные;
б) комплексные;
в) монтажные;
г) простые.
8. Выделяемые фронт работ для бригады рабочих или делянка для звена бригады должны обеспечить бригаду или звено работой в течение:
а) одного часа;
б) смены;
в)недели;
г) месяца.
9. Количество доброкачественной строительной продукции (смонтированных колонн, м3 каменной кладки, м2 облицовки и т. д.), выработанной за единицу времени (за 1 час, 1 смену и т.д.) определяется:
а) производительностью труда;
б) нормой выработки;
в) нормой времени;
г) трудовым показателем.
10. Рабочее время, в течение которого рабочий производит единицу строительной продукции (оштукатуривает 1 м2 поверхности и т.д.), называется:
а) производительностью труда;
б) нормой выработки;
в) нормой времени;
г) трудовым показателем.
Ключ
I 2 3 4 5 6 7 8 9 10
а б а а в в а б б В
15
ГЛАВА 2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
СТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ
Строительство каждого объекта должно быть обеспечено проектной документацией по организации строительства и технологии производства работ (проект организации строительства и проект производства работ), которая основывается на передовом опыте и новейших достижениях строительной науки и техники и предусматривает высокое качество выполняемых работ при их низкой трудоемкости и стоимости.
Такая документация должна состоять из проектов организации строительства (ПОС) и проектов производства работ (ПНР), которые подготавливаются до начала строительства. Состав и содержание проектных решений и соответствующей документации определяются в зависимости от вида строительства и сложности объекта строительства.
Проекты организации строительства выполняются генеральной проектной организацией с привлечением специализированных организаций на весь период строительства, для всего объема работ по проектному заданию. Они устанавливают оптимальную продолжительность строительства в целом, его очередей, пусковых комплексов, отдельных объектов в увязке с нормами продолжительности строительства.
Проекты производства работ разрабатываются генеральными подрядными строительно-монтажными организациями с привлечением проектных, научных и других задействованных в строительстве организаций на основе рабочей документации на строительство здания или сооружения в целом, на возведение их отдельных частей (подземная и надземная части, секция, пролет, этаж, ярус и т.п.), на выполнение отдельных технически сложных строительных, монтажных и специальных строительных работ, а также работ подготовительного периода. При этом в основу ПНР закладываются решения, принятые в ПОС, с учетом местных организационно-технических условий. Важнейшими частями ППРяв-ляются календарные планы или сетевые графики строительства, учитывающие продолжительность и последовательность всех работ, а также строительные генеральные планы (стройгенпланы) с размещением на строительной площадке всех коммуникаций, складов, помещений, оборудования и т.д. В ППР на все основные виды строительно-монтажных работ, в зависимости от степени их сложности, с использованием соответствующей типовой документации разрабатываются технологические схемы или технологические карты, которые вместе с картами трудовых процессов являются основными документами технологического проектирования строительных процессов.
Технологические карты служат для обеспечения наиболее рациональных технологии и организации строительных процессов, способствующих улучшению качества и снижению стоимости строительно-монтажных работ.
16
Глава 2. Технологическое проектирование строительных процессов
Технологическими картами регламентируются сроки выполнения и технологическая последовательность отдельных строительных процессов (заданного объема работе использованием определенного комплекта машин и инструментов). Они являются основанием для выписки нарядов-заданий рабочим. Технологические карты могут быть:
♦ на возведение конструктивных элементов здания или сооружения (монтаж колонн, устройство кровли и т.п.);
♦ на выполнение отдельных видов работ (каменные, малярные и др.) или комплекса работ, результатом которых являются законченные конструктивные элементы и части зданий и сооружений (монтаж каркаса здания и т.д.).
При разработке технологических карт и выборе методов производства работ определяющую роль играют назначение здания или сооружения, его объемнопланировочные и конструктивные характеристики.
Технологические карты составляются на основании типовой технологической карты, которая состоит из следующих разделов: область применения карты; организация и технология строительного процесса; технико-экономические показатели; материально-технические ресурсы.
Для улучшения организации труда рабочих создаются карты трудовых процессов.
Карты трудовых процессов — основной документ в строительстве, регламентирующий условия, необходимые для обеспечения высокопроизводительного труда рабочих. Их цель — помочь инженерно-техническому персоналу, бригадирам и квалифицированным рабочим рационально организовать трудовой процесс; правильно укомплектовать бригады и звенья по профессиональному, квалификационному и количественному составу; максимально сократить ручной труд; подобрать наиболее прогрессивные приемы и методы, обеспечивающие повышение выработки и качества работ.
Карты трудовых процессов, как правило, разрабатываются специализированными научно-производственными организациями на отдельные виды работ (монтаж сборных конструкций, кладка кирпичных стен различной толщины и степени сложности и т.д.). При выполнении работ поточно-расчлененными методами (звеньями рабочих определенной квалификации) карты составляются на отдельные операции. Например, при штукатурных работах: нанесение слоя об-рызга, нанесение и разравнивание слоя грунта и накрывочного слоя (обрызг, грунт, накрывка — слои штукатурки).
В отличие от технологических карт, составляемых в основном на комплексные процессы строительно-монтажных работ, в картах трудовых процессов главное внимание уделяется разработке приемов и методов труда, рабочим движениям, взаимодействию исполнителей. При этом тщательно изучаются и обобщаются передовой опыт, достижения науки в области физиологии и психологии труда.
Карты трудовых процессов, как правило, включают пять разделов.
2 А С Стаценко
17
Технология строительного производства
В разделе «Назначение и эффективность применения карты» приводятся назначение и областьнримснения карты, производительность труда в виде выработки в натуральных показателях, трудоемкость рабочего процесса в человеко-часах.
Раздел «Исполнители, предметы и орудия труда» содержи! сведения о профессиональном и численно-квалификационном составе рабочих-исполнителей, перечень материалов и изделий, инструментов, приспособлений и инвентаря (с указанием номеров стандартов, технических условий, типовых чертежей), а также их количество, необходимое для выполнения процесса.
В разделе «Условия и подготовка процесса» изложены: требования к готовности предшествующих работ и их качеству с указанием способов контроля; требования к подготовке и выполнению трудового процесса в организационном отношении (установка и перестановка подмостей, подача к рабочему месту материалов, конструкций, изделий и другие работы, не входящие непосредственно в состав процесса); указания но способам контроля качества материалов и изделий, используемых рабочими при выполнении процесса; безопасные методы выполнения работ.
Раздел «Технология и организация процесса» содержит': технологическую последовательность выполнения и взаимоувязку всех операций; схему организации рабочего места (его размеры, расстановку рабочих, размещение материалов, изделий, инвентаря и приспособлений); график трудового процесса но его элементам (операциям, приемам) с указанием разделения труда между исполнителями, трудоемкости отдельных элементов, продолжительности отдыха и технологических перерывов в работе.
В разделе «Приемы труда» раскрывается суть рекомендуемых рациональных рабочих приемов как целенаправленной совокупности движений, с помощью которых осуществляются операции. Приемы труда излагаются втехнологичс-ской последовательности с указанием продолжительности выполнения каждого элемента, специальностей и разрядов рабочих, применяемых инструментов и приспособлений. Для наглядного представления техники исполнения приемов приводятся рисунки, фотоснимки, кинограммы или схемы, иллюстрирующие направление и порядок рабочих движений.
Карты комплектуются по каждому виду строительно-монтажных работ.
Вопросы для самопроверки
1. Какой технической документацией на производство строительных работ должно быть обеспечено строительство каждого объекта?
2. Кем разрабатывается проект организации строительства?
3. Кем разрабатывается проект производства работ9
4. Какие документы служат основой проекта производства работ?
5. Какие разделы проекта производства работ являются основными9
6. Что регламентируется технологическими картами?
7. На какие работы могут быть разработаны технологические карты?
8. Что играет определяющую роль при разработке технологических карт?
18
Глава 2. Технологическое проектирование строительных процессов
9. Из каких разделов состоит технологическая карта?
10. Для каких целей и для какой категории работников создаются карты трудовых процессов?
Тест
1. Состав и содержание проектных решений в проекте организации строительства и проекте производства работ определяются в зависимости от:
а) производителей строительных материалов;
б) вида и сложности объекта строительства;
в) стоимости объекта строительства;
г) решений авторского надзора.
2. Проект организации строительства разрабатывается:
а) органами строительного надзора;
б) генеральными подрядными строительно-монтажными организациями с привлечением других организаций;
в) генеральной проектной организацией с привлечением специализированных организаций;
г) органами экспертизы строительных проектов.
3. Проект производства работ разрабатывается:
а) органами строительного надзора;
б) генеральными подрядными строительно-монтажными организациями с привлечением других организации;
в) генеральной проектной организацией с привлечением специализированных организации:
г) орунами экспертизы строительных проектов.
4. Проектная документация по организации строительства и технологии производства работ, выполняемая генеральной проектной организацией с привлечением специализированных организаций, является:
а) проектом производства работ;
б) картой трудовых процессов;
в) нарядом-заданием для бригад рабочих;
г) проектом организации строительства.
5. Оптимальную продолжительность строительства в целом, его очередей, пусковых комплексов, отдельных объектов в увязке с нормами продолжительности строительства устанавливают:
а) в проекте производства работ;
б) в картах трудовых процессов;
в) в нарядах-заданиях для бригад рабочих;
г) в проекте организации строительства.
6. Проектная документация по организации строительства и технологии производства работ, выполняемая генеральной подрядной строительно-монтажной организацией с привлечением проектных, научных и других задействованных в строительстве организаций, является:
а) проектом производства работ;
б) картой трудовых процессов;
в) нарядом-заданием для бригад рабочих;
19
Технология строительного производства
г) проектом организации строительства.
7. В основу проекта производства работ закладываются решения, принятые:
а) в градостроительном проекте;
б) в архитектурном проекте:
в) в строительном проекте;
г) в проекте организации строительства.
8. Важнейшими частями проекта производства работ являются:
а) календарные и строительные генеральные планы;
б) разрешение на строительство объекта;
в) задание на проектирование объекта;
г) сводная ведомость объемов работ.
9. Сроки выполнения и технологическая последовательноеть отдельных строительных процессов регламентируются:
а) товаротранспортной накладной;
б) архитектурным проектом;
в) проектом организации строительства;
г) технологическими картами.
10. Основной документ в строительстве, регламентирующий условия, необходимые для обеспечения высокопроизводительного труда рабочих:
а) архитектурный проект;
б) карты трудовых процессов;
в) проект организации строительства;
г) проект производства работ.
Ключ
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
б в б Г Г а Г а Г б
20
ГЛАВА 3. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ ГРУЗОВ
Процесс транспортирования материалов, конструкций и полуфабрикатов, включая погрузо-разгрузочныс работы, характеризуется нс только большими затратами (более 25% стоимости строительно-монтажных работ и около 40% обшей трудоемкости возведения зданий и сооружений), но и оказывает непосредственное влияние на сроки производства строительно-монтажных работ.
По способам доставки, погрузки и разгрузки строительные грузы можно разделить на следующие группы:
♦ штучные грузы — сборные железобетонные, металлические, деревянные конструкции, лес, металл, трубы, технологическое оборудование с единичной массой груза свыше 50 кг;
♦ мелкоштучныс (также тарно-штучные и упаковочные) грузы с единичной массой менее 50 кг;
♦ кусковые, сыпучие и пылевидные;
♦ вязкие и жидкие.
3.1. Виды транспорта и его применение в строительстве
Транспорт является связующим звеном между строительными площадками и поставщиками материалов, конструкций, оборудования. В строительстве применяются следующие виды транспорта: железнодорожный, автомобильный и тракторный, водный, воздушный, специальный — трубопроводный, конвейерный и др.
Целесообразность применения какого-либо вида транспорта должна в каждом отдельном случае обосновываться экономическими расчетами с учетом местных условий, таких как, например, расстояние от объектов до заводов-изготовителей и баз складов, наличие сети автодорог, объемы грузопотоков и т.д.
Использование железнодорожного транспорта должно сопровождаться строжайшим выполнением установленных правил эксплуатации железнодорожных путей, обеспечивающих безопасность движения.
Тяговыми средствами на железнодорожном транспорте служат паровозы, электровозы, тепловозы и мотовозы (мощность до 300 кВт/ч).
В качестве подвижного состава для нужд строительства применяются обычные железнодорожные платформы, думпкары (саморазгружающиеся платформы), крытые вагоны, полувагоны (гондолы), цистерны, а также специальные подвижные средства для перевозки цемента, битума, тяжелых грузов и т.д.
По ширине колеи различают пути нормальной и узкой колеи. В странах СНГ у нормальной коллеи расстояние между внутренними гранями головок рельсов I 524 мм, у узкой — 750 мм. Минимальный радиус кривизны путей нормальной колеи — 150—180 м, временных путей узкой колеи — 75—100 м. Для нормальной
21
Технология строительного производства
колеи применяются рельсы длиной 12,5 и 25 м, для узкой — 8 м. Шпалы раскладываются с расстоянием 600—800 мм между осями. Длина шпал для нормальной колеи -- 2,7 м, для узкой -- 1,5 м.
Автомобильный транспорт по сравнению с рельсовым имеет ряд эксплуатационных преимуществ: сравнительно простую эксплуатацию; автономность в работе; возможность преодоления крутых подъемов и спусков; высокие маневренные качества. Автотранспортом грузы доставляются непосредственно к местам их потребления с высокой степенью ритмичности и в очередности, определяемой технологией производства строительно-монтажных работ. Поэтому в строительстве он является основным видом транспорта, широко применяемом для перевозки строительных грузов. Па долю автомобильного транспорта приходи 1ся 85—90% объема перевозок строительных грузов.
Автомобильный нарк, обслуживающий строительство, состоит главным образом из автомобилей средней грузоподъемности преимущественно универсального назначения. Однако, как показывают исследования, потери при перевозке на неспециализированных автомобилях песка, щебня, цемента и других материалов составляют 8—10%, бой кирпича в процессе транспортировки, погрузки и разгрузки — 15—18%, повреждается значительное число сборных железобетонных конструкций и деталей.
Применение специализированных транспортных средств обеспечивает сохранность перевозимых материалов и конструкций, снижает стоимость перевозок, затраты труда и времени на выполнение погрузо-разгрузочных работ, создает условия для совершенствования технологии строительного производства. К ним относятся: платформы для перевозки стеновых блоков, плит покрытия, крупногабаритныхжелезобетонных конструкций (фермовозы, балковозы и т.д.), трейлеры для перевозки тяжелых строительных машин, цистерны, цементовозы, автобетоновозы, автобетоносмссители, растворовозы , контейнеровозы и др.
Автофермовоз состоит из автомобильного тягача и одно- или двухосного полуприцепа со специальной грузовой платформой с системой держателей ферм. Наиболее распространены в строительстве автофермовозы ПФ-1218 с тягачом МАЗ-504А, предназначенные для перевозки железобетонных ферм длиной 12 и 18 м и массой до 12т; ПФ-2124стягачом КрАЗ-258, используемые для перевозки сегментных железобетонных ферм длиной 24 м и массой до 21 т; У ПФ 18(24)20 с тягачами МАЗ-6422 и КрАЗ-258, предназначенные для перевозки железобетонных ферм и балок 18 и 24 м.
Автопанелевоз также состоит из автомобильного тягача и полуприцепа со специализированной грузовой платформой и предназначен для перевозки стеновых панелей и доборных элементов в положении, близком к рабочему. Они подразделяются на хребтовые, кассетные, платформенные и с наклонной рамой.
Хребтовые панелевозы имеют пространственный несущий каркас трапециевидного поперечного сечения. Панели устанавливают под углом 80—100° к вертикали на грузовые площадки, расположенные по бокам каркаса. Их преиму-
22
Глава 3. Транспортирование строительных грузов
шество малая погрузочная высота и простота проведения погрузочно-разгрузочных работ.
Кассетные панелевозы имеют несущие боковые фермы, между которыми расположена грузовая площадка. Панели располагают вертикально, благодаря чему обеспечивается более сохранная по сравнению с хребтовыми панелевозами доставка. Их достоинства: высокая универсальность, возможность перевозки нечетного числа панелей различной массы, а также других изделий, габариты и масса которых не превышают размеров грузовой площадки и грузоподъемности панелевозов. К недостаткам кассетных панелевозов следует отнести большую высоту подъема панелей при погрузке.
В строительстве нашли применение авгопанелевозы различных марок. Наибольшее распространение получили автонанслевозы: ПП-1407 грузоподъемностью 13,5т, 11П-13О7А — 13 т, ПП-1807 -17,5т. Среди кассетныхавтопанелсво-зов наиболее распространены УПП-1207 грузоподъемностью 11,5 т, УПП-0907 — 9 т. ПП-2008 — 20 т. К полуприцепам-панелевозам с наклонной грузовой площадкой относится УПП(Ш)-1207 грузоподъемностью 11,6т.
Автоцементовоз предназначен для перевозки цемента в герметическом резервуаре от базисных складов и цементных заводов с пневматической загрузкой из складов силосного типа и бункеров и пневматической саморазгрузки по трубопроводу непосредственно в склады потребителя. Может быть использован для перевозки других пылевидных материалов, по физико-механическим свойствам близких к цементу (гипса, алебастра, извести, заполнителя асфальтобетона и др.). В строительном производстве распространены автоцементовозы грузоподъемностью 10, 14 и 22 т. Дальность подачи цемента при разгрузке 50 м, в том числе по вертикали 25 м. Время разгрузки составляет 23, 25 и 45 мин. Рабочее давление при разгрузке 0,14; 0,15; 0,16 М Па.
Авторастворовоз предназначен для перевозки, побуждения и порционной выдачи строительных растворов различной консистенции от растворобстонных узлов на строительные объекты. Представляет собой цистерну, установленную па шасси грузового автомобиля, с гидравлическим лопастным побудителем для перемешивания раствора. Объем цистерны (м3): загрузочный — 1,6, геометрический — 2,5; грузоподъемность — 3,2 т; подвижность перевозимых растворов — 5-13 см; время разгрузки — до 10 мин; скорость транспортная — до 60 км/ч.
Наряду с одиночными автомобилями в строительстве широко используются автопоезда, состоящие из тягача и прицепных звеньев в виде прицепов и полуприцепов.
В последние годы помимо автомашин с самосвальными устройствами для разгрузки сыпучих и кусковых грузов начали применять саморазгружающиеся транспортные средства, которые оборудованы гидравлическими управляемыми стреловыми кранами или имеют устройства для бескрановой саморазгрузки длиномерных конструкций. Для пылевидных материалов используется пневморЯзгрузка. I !римепсние саморазгружающихся средств особенно эффективно при обслужи
23
Технология строительного производства
вании рассредоточенных объектов с небольшим объемом строительных работ, например в сельском хозяйстве.
Перевозка строительных машин с объекта на объект обычно осуществляется тягачами с полуприцепами седельного типа. Для перевозки крупных машин применяются прицепы-тяжеловозы в основном грузоподъемностью 40 и 60 т. Высота их погрузочной платформы 1,0—1,1 м.
Все подъездные пути и внутрипостроечные дороги должны быть проложены в подготовительный период строительства — до начала возведения основных объектов. Их следует прокладывать по трассам постоянных дорог. При проектировании внутриплошадочных автомобильных дорог необходимо стремиться к организации кольцевого движения транспорта и избегать тупиков, которые затрудняют работу водителей. Временные дороги с двусторонним движением транспорта должны иметь ширину 6 м, с односторонним — 3,5 м. При использовании на строительных площадках машин грузоподъемностью более 25 т ширина проезжей части составляет8 м. На участке дороги с односторонним движением транспорта устраивают площадки шириной 3,5 м, длиной 12—19 м для разъезда со встречным транспортом. Радиус закругления временных дорог должен быть не менее 12 м. Внутрипостроечные автодороги должны иметь продольные уклоны не более 6—9%.
Покрытие проезжей части временных внутриплощадочных автомобильных дорог должно обеспечивать возможность проезда транспорта в любую погоду и влю-бое время года. В зависимости от интенсивности движения и фунтовых условий временные дороги могут иметь покрытие из гравия, шлака или других местных материалов. При прокладке дорог по временным трассам целесообразно применять сборно-разборные покрытия из инвентарных железобетонных плит, укладываемых краном на песчаное основание толщиной 10—15 см. Сборно-разборные плиты должны использоваться многократно, после окончания строительства они могут быть использованы для этих же целей на других строительных площадках или служить основанием при устройстве постоянных дорог. При особых условиях временные дороги могут быть деревянными, ледяными, снеговыми.
Тракторный транспорт используется в основном в условиях бездорожья.
Воздушный транспорт (самолеты, вертолеты, дирижабли) применяется в отдельных случаях для доставки строительных грузов в труднодоступные места.
Водный транспорт является сезонным, но наиболее дешевым видом транспорта, особенно при перевозке массовых грузов на большие расстояния.
Специальные виды транспорта применяются в основном для доставки строитель них грузов в условиях сильно пересеченной местности и водных преград. К специальным видам транспорта относятся подвесные канатные дороги, рельсовые дороги с канатной тягой и однорельсовые навесные дороги, конвейерный и трубопроводный транспорт.
Специалисты считают, что в XXI в. грузы на большие расстояния будут транспортироваться с помощью трубопроводов, что снизит транспортную нагрузку на
24
Глава 3. Транспортирование строительных грузов
шоссейные дороги и расходы на перевозку. Стоимость транспортировки по трубопроводам газов и жидкостей составляет 1/10 или даже 1/100 стоимости их перевозки с помощью грузовых автоцистерн или но железной дороге. При этом повышается безопасность, снижаются уровень загрязнения воздуха, шум, влияние погодных условий и расход энергии. Трубопроводный транспорт легко автоматизировать. Пнсвмотрассу, заменяющую 200 тяжеловесных самосвалов, обслуживает всего один оператор. Большая часть этих преимуществ сохраняется при транспортировании по трубопроводам твердых материалов, хотя для этого нужен конструктивно более сложный и крупногабаритный трубопроводный транспорт. При этом использование сдвоенных труб будет обеспечивать перемещение груза в двух направлениях.
Машины и механизмы, обеспечивающие подъем материалов и конструкций на различную высоту (ярусы, этажи), называют вертикальным транспортом. Примеры вертикального транспорта — краны башенные, мостовые, на гусеничном и колесном ходу, лебедки, конвейеры, подъемники и т.п., будут подробно рассмотрены в других главах.
3.2. Организация работы автотранспорта
Доля транспортных расходов в общей сумме производственных затрат постоянно растет. Для их максимального снижения необходима точная организация производства. Большая роль в этом принадлежит рационализации транспортных операций.
Все перевозки строительных грузов по взаимосвязи с основным производством могут быть разделены на внешние и внутренние (внутриплощадочные). В условиях индустриального строительства значительная часть грузов от предприятий строительной индустрии доставляется непосредственно к рабочим местам. Таким рбразом устраняется различие между внешним и внутриплошадочным транспортом.
Снижение стоимости, трудоемкости и повышение темпов транспортных и погрузочно-разгрузочных работ может быть достигнуто применением комплексной механизации, рационально подобранными комплектами транспортных и погрузочно-разгрузочных машин.
При определении наиболее рационального вида транспорта для перевозки определенного груза и при выборе транспортных средств следует учитывать следующие факторы:
♦ условия транспортировки (длина пробега, состояние дороги, се ширина, наличие поворотов и уклонов пути, а также условия загрузки и разгрузки);
♦ характер груза (его состояние, масса и объем). Транспортабельность перевозимого груза — способность груза сохранять в процессе перевозки свое первоначальное качество;
25
Технология строительного производства
♦ характеристики транспортного средства (его тин, грузоподъемность, раз меры и вместимость кузова, скорость).
Транспортное средство должно обладать достаточной маневренностью и мобильностью. Маневренность — возможность установки транспортного прибора под погрузку и разгрузку в стесненныхусловиях с минимальными затратами времени. Мобильность — возможность приведения в транспортное состояние и перебазирование к месту погрузки или разгрузки с минимальными затратами времени.
Маршруты движения транспортных средств устанавливают в зависимости от территориального размещения грузоотправителей и грузополучателей, расстояния и объемов перевозок, типа подвижного состава. В строительстве существ} -етдве основные схемы автотранспортных перевозок: маятниковая и челночная. При маятниковой схеме применяются автомобили или автопоезда с неотпепными звеньями. Загрузка подвижного состава строительными грузами производится н прямом направлении, в обратном, как правило, — холостой пробег При лох. тягачи неизбежно простаивают у мест загрузки и разгрузки транспортных среде i в, а продолжительность цикла 1ц будкт равна
tu = C + ^ + t0+tx,
где tu— продолжительность погрузки автопоезда, включая маневры;
I, — продолжительность пробега автопоезда с грузом;
t — продолжительность разгрузки, включая маневры;
1х — продолжительность холостого пробега.
Маятниковая схема эффективна при наличии приобъектных складов или при массовом строительстве сооружений, состоящих из одинаковых конструктивных элементов.
При челночной схеме один седельный тягач работает последовательно с двумя или более полуприцепами. Челночный метод позволяет осуществлять перевозки с минимальными затратами времени, так как простои под погрузкой и разгрузкой в данном случае исключаются, а имеют место лишь незначительные потери времени (5—7 мин) на прицепке и отцепке полуприцепов.
t = 2t + t + t + l, u up or г x’
где! — время на прицепку прицепа или полуприцепа на заводе стройдеталей или на складе;
t(n — время на отцепку прицепа или полуприцепа на приобъектном складе или в зоне монтажа.
Сменная производительность автотранспортной единицы Г1с и необходимое количество таких единиц п могут быть определены но формулам:
26
Глава 3. Транспортирование строительных грузов
П “ дк;
V ср
qtX ’
где t, — фактическое количество часов работы транспортных единиц (без учета времени, затраченного на выезд и возвращение в гараж);
t — суммарное время погрузки и разгрузки транспортной слиипы, ч;
/— плечоперевозки груза в один конец, км;
v — средняя скорость движения, км/ч;
q — грузоподъемность транспортной единицы, т;
kj — коэффициент использования грузоподъемности транспортной единицы (в зависимости от характера грузов равен 0,5—1,0);
G — грузопоток за расчетный период, т;
t2 — продолжительность расчетного периода переработки грузопотока, ч;
к? — коэффициент сменности работы автотранспортных средств.
Важными характеристиками при организации и планировании транспортнотехнологических процессов являются грузооборот и грузопоток. Грузооборот (суточный, месячный, годовой) — количество грузов в тоннах, перевозимых в единицу времени. Исчисляется как произведение количества перевезенного груза (вт) и расстояния перевозки (в км). Грузопоток — количество грузов, перемещаемых по какому-либо транспортному участку в единицу времени.
Основные показатели работы транспорта — выполнение установленных графиков перевозок; их объем (в т) и исполненная транспортная работа (в т-км); производительность транспортных средств, определяемая объемом перевозок и транспортной работой, отнесенной к единице грузоподъемности; себестоимость перевозок. Другими показателями могут быть среднее расстояние перевозок, техническая скорость, среднесуточный пробег, коэффициент использования грузоподъемности транспортного средства и коэффициент использования парка.
Выбор транспортного средства производится в зависимости от расстояния перевозок, наличия и состояния дорожной сети, сроков, стоимости перевозок, характера грузов и требований к их сохранности, а также способов погрузки и разгрузки.
3.3. Погрузочно-разгрузочные работы на строительной площадке
Для создания оптимальных условий безопасного и высокопроизволи i елыюго труда рабочих, занятых на погрузочно-разгрузочных работах, планируют площадки приема материалов с уклоном не более 5%, укрепляют их покрытия, обеспечивают стоки поверхностных вод, организуют возможность свободного въезда и
27
Технология строительного производства
выезда автотранспорта преимущественно по кольцевой схеме. В соответствующих местах устанавливают знаки: «Въезд», «Выезд», «Разворот» и др. Грузы, подъемные механизмы и транспортные средства размещают с учетом минимального расстояния переноса груза с места захватало места установки или укладки.
Машины из-за узкой специализации подчас недоиспользуются втсчсниссме-ны, так как объем выполненных работ не всегда соответствует полносменной загрузке. Условием широкого применения сменных рабочих органов является быстросъемная их замена (за 2—3 мин) при помощи гидрозамков (рис. 3.1).
Рис. 3.1. Кран-манипулятор со сменными рабочими органами (вилами и стрелой)
Для механизации погрузочно-разгрузочных работ используется значительный парк общестроитсльных и специальных машин и механизмов. Однако их трудоемкость сохраняется еще высокой. На погрузочно-разгрузочных работах занято около 10% общей численности рабочих в строительстве.
При разгрузке кирпича вручную с соблюдением всех необходимых правил предосторожности потери составляют около 7%, нередко бой кирпича достигает 10—12%, причем для разгрузки 1 т кирпича требуется затратить 1 чел.-ч. Применение для данной операции вилочных погрузчиков позволяет сократить время разгрузки до 0,037 чел.-ч, при этом потери кирпича составляют не более 1 %.
Для механизации малообъемных, рассредоточенных строительно-монтажных и погрузочно-разгрузочных работ в условиях строительной площадки целесообразно использовать одноковшовые колесные погрузчики как наиболее маневреные и
28
Глава 3. Транспортирование строительных грузов
мобильные. К их достоинствам можно отнести способность самостоятельного набора и транспортировки грузов, высокую маневренность в зоне выполнения работ, что особенно важно при плотной городской застройке, реконструкции.
Для погрузчиков с рабочими органами в виде крановой стрелы техническая производительность П определяется по формуле
n = *2qk к , 1ц 1 “
где 1ц — продолжительность цикла;
q — грузоподъемность погрузчиков, т;
к — коэффициент использования по грузоподъемности;
кц — коэффициент использования по времени с учетом технологических перерывов.
На внутриобъектных и межобъектных перевозках сыпучих, кусковых и жидких материалов используются самосвальные мототележки вместо более дорогих автосамосвалов.
Переработка штучных i рузов выполняется практически механизированным способом (рис. 3.2) и составляет около 30% общего объема погрузочно-разгрузочных работ в строительстве, а по трудоемкости — менее 2% всех затрат труда рабочих, занятых на выполнении этого вида работ.
IIIIIIIIIH
— трудоемкость работ
Рис. 3.2. Гистограмма объемов и трудоемкости погрузочно-разгрузочных работ в строительстве: 1 — штучные грузы; 2 — мелкоштучные, тарно-штучные и упаковочные грузы; 3 — сыпучие грузы; 4 ~ жидкие и вязкие грузы
29
Технология строительного производства
Удельный вес мелкоштучных грузов в общем объеме перевозок строительных грузов составляет 4%. Но на выполнение транспортно-грузовых операций при их перевозках приходится свыше 30% трудозатрат. Причем это преимущественно ручной, тяжелый, малопроизводительный труд. Поэтому задача механизации ручного труда при перевозке таких грузов является чрезвычайно актуальной. Механизация транспортно-грузовых операций с мелкоштучными грузами возможна лишь при их укрупнении с помощью средств контейнеризации и пакетирования.
Для хранения, перемещения и складирования грузов (при массе брутто 0,25 т и более) используется несущая тара, как многооборотнос средство пакетирования при межзаводских и междуведомственных перевозках. Она может быть складной. каркасной, стоечной, ящичной (в том числе с открываемой или отсутствующей стенкой), сетчатой, конической.
В качестве несущей тары с вместимостью более 1 м3 используются грузовые контейнеры многократного применения, служащие для перевозки и временного хранения грузов без промежуточных перегрузок. Грузовые контейнеры с массой брутто Юти более являются крупнотоннажными, от 2,5 до Ют — среднетоннажными, менее 2,5 т — малотоннажными. Для штучных грузов широкой номенклатуры, укрупненных грузовых единиц и мелкоштучных грузов в основном используются универсальные контейнеры; для газов, жидких и сыпучих грузов — контейнеры-цистерны; для других специфических грузов — специализированные контейнеры (индивидуальные, групповые, изотермические).
Выгрузка вязких нефтепродуктов из железнодорожных вагонов — довольно сложная технологическая операция. Известно множество способов разогрева застывшего и загустевшего нефтепродукта, например острым паром.
3.4. Техника безопасности
Для обеспечения безопасности перевозки грузов необходимо строго соблюдать правила загрузки и движения транспортных средств, включая требования к расположению и закреплению грузов, габаритам, сигнальным обозначениям, радиусам поворота, скорости в зависимости от дорожных условий.
Внешние габариты загруженного автомобиля или автопоезда общего назначения нс должны превышать габаритов, установленных правилами движения на дорогах (высота — 3,8 м, ширина — 2,5 м, длина автомобиля с любым числом осей без прицепа — 12 м, длина автопоезда с одним прицепом или полуприцепом — 20 м, с двумя и более прицепами — 24 м). В случае увеличения габаритных размеров требуется письменное разрешение Госавтоинспекции по месту получения груза, а при междугородних перевозках, кроме того, разрешение соответствующих дорожных органов.
Тара для перемещения грузоподъемными машинами мелкоштучных, сыпучих и других грузов после изготовления должна подвергаться осмотру. При этом необходимо исключать возможность выпадения отдельных грузов. Подъем кир-
30
Глава 3. Транспортирование строительных грузов
иича на поддонах без ограждения разрешается производить только при загрузке транспортных средств и их разгрузке (на землю).
На таре должны быть указаны ее назначение, номер, собственная масса и с грузом.
Нахождение в местах производства работ немаркированной и поврежденной тары не допускается.
Зазоры между перевозимыми конструкциями и бортами автотранспортных средств должны быть нс менее 5—8 см.
При разгрузке автомашин экскаваторами или кранами шоферу и другим липам запрещается находиться в кабине автомобиля.
Грузы, которые можно перекатывать (бочки с олифой и др.), вручную разгружают при помощи двух слег или наклонноготрана, причем с противоположной стороны эти грузы следует удерживать прочными веревками. Рабочие должны находиться за перемещаемым грузом и не допускать, чтобы он катился быстрее их шага.
Погрузочно-разгрузочные операции с пылевидными материалами (цемент, и шесть. гипс и др.) необходимо выполнять механизированным способом. Ручные работы но разгрузке цемента в виде исключения разрешается выполнять при сю температуре не выше 40 °C.
Вопросы для самопроверки
1. На какие группы можно раздели ть строительные грузы ио способам доставки, погрузки и разгрузки?
2. В каких случаях в с’|роитсльстве используется железнодорожный транспорт?
3. В каких случаях в строительстве используется автомобильный транспорт?
4. Какие эксплуатационные преимущества по сравнению с рельсовым имеет автомобильный транспорт?
5. Какие специализированные автотранспортные средства вы знаете?
6. Какие виды транспорта относятся к специальным?
7. Какие схемы автотранспортных перевозок вы знаете?
8. Что такое грузооборот и грузопоток?
9. Как выполняются погрузочно-разгрузочные работы на строительной площадке?
10. Каковы основные правила загрузки и движения транспортных средств на строительной площадке?
Тест
1. Сборные железобетонные, металлические, деревянные конструкции, лес, металл, трубы, технологическое оборудование с единичной массой груза свыше 50 кг относятся к следующей группе грузов:
а) штучные;
б) мелкоштучные;
в) кусковые, сыпучие и пылевидные;
г) вязкие и жидкие.
2. Грузы с единичной массой менее 50 кг относятся к следующей группе грузов:
а) штучные;
б) мел ко штучные;
в) кусковые, сыпучие и пылевидные:
31
Технология строительного производства
г) вязкие и жидкие.
3. Тяговые средства на железнодорожном транспорте:
а) трактор, бронетранспортер;
б) автомобиль, автосамосвал;
в) паровоз, электровоз, тепловоз;
г) конвейер, самолет, вертолет, дирижабль.
4. Автопоезд состоит:
а) из тягача и прицепных звеньев в виде прицепов и полуприцепов;
б) из автомашины с самосвальным устройством;
в) из автомашины со стреловым крапом;
г) из паровоза и вагонов.
5. Временные дороги с двусторонним движением транспорта должны иметь ширину:
а) 1 м:
б) 3,5 м:
в) 6 м;
г) 12 м.
6. Подвесные канатные дороги относятся к следующему виду транспорта:
а) автомобильному;
б) железнодорожному;
в) специальному;
г) вертикальному.
7. Возможность установки транспортного прибора под погрузку и разгрузку в стесненных условиях с минимальными затратами времени называется:
а) производительностью;
б) мобильностью;
в) грузопотоком;
г) маневренностью.
8. Возможность! 1ривсдения транспортного средства в транспортное состояние и перебазирование к месту погрузки или разгрузки с минимальными затратами времени называется:
а) производительностью;
б) мобильностью;
в) грузопотоком;
г) маневренностью.
9. Несущая тара с вместимостью более 1 м3, служащая для перевозки и временного хранения грузов без промежуточных перегрузок, — это:
а) автосамосвалы;
б) транспортный трубопровод;
в) стационарные склады;
г) грузовые контейнеры многократного применения.
10. Нахождение в местах производства погрузочно-разгрузочных работ нс допускается:
а) немаркированной и поврежденной тары;
б) автомобильного крана;
в) транспортных средств;
г) строповочных приспособлений.
Ключ
1 2 3 4 5 6 7 ОС 9 10
а б в а В в г б Г а
32
ГЛАВА 4. ЗЕМЛЯНЫЕ РАБОТЫ
Земляные работы выполняются при строительстве любых зданий и сооружений. Они относятся к наиболее массовым и трудоемким видам работ в строительстве, что требует высокого уровня их механизации.
Земляные сооружения но своему назначению и од разделяются на постоянные и временные. К постоянным относятся площадки под строительство производственных и непроизводственных объектов, плотины, дамбы и другие гидротехнические сооружения, земляное полотно железных и автомобильных дороги др. Временными сооружениями являются котлованы для подземной части объектов, траншеи пол коммуникации, временные водоотводные канавы. Грунтовые карьеры. несмотря на длительную эксплуатацию, также относятся к временным сооружениям.
При выравнивании естественного рельефа на площадках, отведенных пол строительство зданий и сооружений, а также для благоустройства территории осуществляется вертикальная планировка. Земляные работы по вертикальной планировке состоят из выемки грунта на одних участках площадки, перемещения и укладки его в насыпь на другие участки. 11а участках выемок вертикальную планировку выполняют до устройства коммуникаций и фундаментов, а на участках насыпи — после устройства этих сооружений. Отсыпка грунта в насыпи ведется слоями, толщина которых зависит от применяемых машин и оборудования для уплотнения грунта.
Кроме вертикальной планировки в промышленном и гражданском строительстве наиболее часто разрабатывают грунт для устройства котлованов и всех видов траншей. Котлован — выемка в грунте, предназначенная для устройства оснований и фундаментов зданий и инженерных сооружений. Выемка в грунте трапецеидального сечения, длина которой во много раз превышает ширину, — траншея. Траншеи служат для устройства ленточных фундаментов, укладки коммуникаций.
Грунты подразделяются на четыре основные группы: скальные, крупнообломочные, песчаные и глинистые.
Скальные грунты залегают в виде сплошного или трещиноватого каменного массива (граниты, кварциты, песчаники и др.).
Крупнообломочныс — несцементированные грунты, содержащие более 50% (по массе) обломков скальных порол с размером частиц более 2 мм (щебень, галька, гравий).
Песчаные — сыпучие в сухом состоянии грунты, содержащие менее 50% (по массе) частиц крупнее 2 мм и нс обладающие свойством пластичности.
Глинистые — связные, пластичные грунты (глины, суглинки, супеси). Строительные свойства грунтов определяются их характеристиками в естественном состоянии, в ходе строительных работ и в процессе эксплуатации сооружений.
3 А С Стаценко
33
Технология строительного производства
4.1. Подготовительные и вспомогательные процессы
К подготовительным процессам при выполнении земляных работ относятся: очистка и осушение территории, разбивка земляных сооружений, устройство подъездных путей и дорог и другие работы, которые необходимо выполнить до начала разработки грунта. Вспомогательные процессы включают: водоотлив и водопонижение грунтовых вод, рыхление плотных и мерзлых грунтов, крепление стенок выемок и другие работы, ведущиеся в процессе разработки грунта.
На месте, предназначенном для строительства, предварительно производится очистка территории от деревьев, пней, кустарников, камней-валунов и т.д. Деревья удаляют с разрешения экологических служб. Кустарник и мелкую поросль срезают бульдозером или кусторезом. Крупные камни, нс поддающиеся перемещению, предварительно дробят, взрывая их.
Плодородный слой почвы в основании всех насыпей и на площади, занимаемой различными выемками и карьерами, до начала основных земляных работ снимается и укладывается в отвалы для использования его при восстановлении (рекультивации) нарушенных и малопродуктивных сельскохозяйственных земель, а также при благоустройстве территории.
Разбивку выемок начинают с выноса и закрепления на местности створными знаками основных разбивочных осей зданий и сооружений в соответствии с проектом, привязывая их к красным линиям или пунктам государственной триангуляции. Разбивочные оси переносятся на обноску, а после возведения подземной части здания — на его цоколь.
При разбивке насыпи на местности вехами отмечают положение се оси и ширины. Отвал или резерв грунта также обозначается вехами. На прямых участках вехи устанавливают через 25—50 м, на поворотах — через 2,5—5 м.
Все виды выемок (котлованы, траншеи, канавы и др.) до начала производства основных земляных работ защищают от стока поверхностных вод путем устройства планировки, водоотводящих канав или оградительных обвалований.
Ширину и глубину дна водоотводящих (нагорных) канав принимают не менее 0,5—0,6 м, продольный уклон — не менее 0,003. Отрывают их с помощью плужных или многоковшовых канавокопателей. При устройстве дренажей для отвода грунтовых вод на водонепроницаемое дно траншей укладывают дренирующие материалы — камень, щебень, гравий. При значительном притоке вол применяют асбестоцементные или керамические трубы диаметром 125—300 мм, укладываемые с зазорами в стыках (без их заделки) и засыпкой дренирующими материалами.
При устройстве котлованов и траншей в водонасыщенном грунте, применяют открытый водоотлив или искусственное понижение уровня грунтовых вод.
Водоотлив производится с помощью центробежных насосов непосредственно из котлована или траншеи при выполнении земляных работ. По контуру дна выемки устраиваются неглубокие канавы с уклоном, которые могут быть засы
34
Глава 4. Земляные работы
паны гравием (дренаж). По канавам вода стекает в водосборные приямки (зумпфы), откуда откачивается насосами. При водоотливе происходит разжижение грунта, через который все время сочится вода, теряется его несущая способность, затрудняется производство работ.
Искусственное понижение уровня грунтовых вод даст возможность вести разработку грунта в таких же условиях, как и при сухих грунтах. Для откачивания воды из скважин применяют легкие иглофильтровые установки, иглофильтры с эжекторным устройством и глубинные насосы.
Разработку котлованов в водонасыщенных грунтах производят также под защитой металлического или деревянного шпунта, противофильтрапионпых завес, которые выполняются метолом «стена в грунте» или с применением методов, основанных на изменении механических свойств водонасыщенных грунтов (искусственное замораживание, силикатизация, цементация, битумизация и др.).
Рытье котлованов и траншей с вертикальными стенками без крепления осуществляется на глубину не более 1,0—1,25 м в песчаных грунтах и супесях, 1,5 — в суглинках и глинах. При рытье на большую глубину предусматривается устройство креплений стенок выемок (рис. 4.1). Основными являются четыре типа креп-
Рис. 4. /. Виды креплении стенок выемки: а — консольное безраспорное; б — консольное с наружной анкеровкой: в — консольное с глубинной анкеровкой; г — распорное: д - подкосное; е -- опускное; 1 — существующие конструкции; 2 — ограждение;
2 - котлован; 4 — анкер; 5 — распорка; 6 — подкос; 7 — опускной колодец
35
Технология строительного производства
лспий: консольные, стойки которых забиваются в грунт на глубину ниже отметки дна выемки; распорные (стойки нс забиваются в грунт, а раскрепляются распорками); подкосные (крепления свободно ставятся на грунт и крепятся подкосами, которые упирают в специальные якоря — короткие сваи, забитые в дно выемки); опускные, погружаемые в грунт при его подработке.
Крепления применяются, как правило, инвентарные. Конструкция креплений, порядок их установки, разборки и способ разработки грунта взаимно увязываются для обеспечения возможности максимальной механизации всех видов работ и многократного использования креплений.
Для улучшения физико-механических характеристик грунтов существует несколько методов, основными из которых являются: динамическая консолидация грунта (трамбование); виброунлотнение; устройство гравийных, песчаных, известняковых и других вертикальных уплотняющих дрен (гсомассивов), когда благодаря повышенной водопроницаемости происходит вытеснение части воды из пор грунта, быстрое оседание пригружасмого грунта и быстрый рост его несущей способности; забивка сборных бетонных и железобетонных свай. Выбор метода усиления основания под фундаменты зависит от технических, организационных и экономических факторов, которые необходимо анализировать индивидуально для каждого объекта.
Глубинное уплотнение грунтов пробивкой скважин (грунтовыми сваями диаметром 0,4—1,2 м на глубину до 20—28 м), в основном с помощью станков ударно-канатного бурения осуществляется с одновременным созданием вокруг них уплотненных зон и последующим заполнением пробитых скважин местным грунтом с уплотнением. При расположении скважин на расстоянии, равном 2,0—3,5 их диаметра, уплотненные зоны смыкаются, образуется массив плотного грунта.
Метод уплотнения слабых грунтом вибрированием предусматривает применение глубинных вибраторов специальной конструкции, являющихся навесным оборудованием к базовой грузоподъемной машине со стрелой. Места погружения вибраторов назначаются по треугольной сетке при расстоянии между ними от 1,6 до 3 м.
Одним из экономичных способов модификации грунтовой основы в сложных инженерно-геологических условиях, особенно при гравелистых грунтах и крупнозернистых песках, является струйная технология. В заранее пробуренную технологическую скважину опускают мониторное устройство, и подаваемая под большим давлением струя жидкости, экранируемая потоком сжатого воздуха, размывает в грунтовом массиве щель. Одновременно из отверстий скважинного монитора подается раствор-заполнитель.
Различают две принципиальные технологические схемы струйной технологии: сквозную и тупиковую. При сквозной схеме выброс отработанного грунта на поверхность осуществляется через отдельную скважину, пробуренную по направлению размыва на определенном расстоянии. При тупиковой схеме выброс пульпы происходит через ту же скважину, в которую опущен скважинный гидромонитор.
36
Глава 4. Земляные работы
Слабые грунты повышенной водопроницаемости (торфяные, пылевидные, глинистые, насыпные) могут быть заменены песчаными подушками. Способ дорогой, но эффективный.
4.2. Подсчет объемов земляных работ
Основным принципом определения объемов работявляется расчленение земляного массива (дорожного полотна, котлована, площадки) на элементарные участки. Объемы полученных геометрических фигур определяются по формулам элементарной геометрии, таблицам или номограммам. Границами элементарных участков земляного полотна являются характерные точки продольного профиля (нулевые места, пикеты, начало и конец кривых участков и др.). Все объемы земляных работ подсчитывают для плотного (естественного) состояния грунта. Если необходимо определить объем грунта в разрыхленном состоянии, учитывают коэффициент разрыхления. При наличии па объекте нескольких видов грунтов их объемы подсчитывают отдельно.
Элементарным участком является призматоид, объем которого определяют по формуле Ф.Ф. Мурзо:
или по формуле Винклера:
v =
(4.2)
где F(), Ег Г;2 — соответственно плошади крайних и среднего поперечных сечений призматоида, м?;
m — показатель крутизны откоса;
II], Н? — рабочие отметки (высота насыпи или глубина выемки) в крайних сечениях, м;
L — расстояние между крайними сечениями, м.
Для определения объемов котлованов сложного в плане очертания выделяют элементарные треугольники произвольной формы и определяют объем сооружения как сумму объемов треугольных призм. Ширина по дну котлованов и траншей для ленточных и отдельно стоящих фундаментов назначается с учетом ширины конструкции фундаментов, гидроизоляции, опалубки и крепления с добавлением 0,2 м.
Подсчет объемов работ но планировке площадок производят способом прямоугольных (квадратов) или треугольных (треугольников) призм, используя геодезическую сетку координат на плане в горизонталях. Способ треугольных призм применяют для площадок со сложным рельефом путем деления квадратов по диагонали.
37
Технология строительного производства
В зависимости от рельефа местности сторону квадрата а принимают равной 20—100 м. В квадратах проводят диагонали, направленные параллельно характерным горизонталям на плане. Рабочий объем V будет складываться из объемов треугольных призм, ограниченных в основаниях треугольниками поверхности земли F] и проектной поверхности площадки 1;2. Объем одной такой призмы
V = — (Н + Н, + Н,), (4.3)
6
где Нj, Н2, Н3— рабочие отметки (разность между отметками земли и проектными отметками) в вершинах треугольников, м.
Координаты центров тяжести земляных масс в выемках и насыпях на плане площадки определяют по формулам статических моментов масс элементарных фигур. Абсцисса х и ордината у центра тяжести планировочной выемки или насыпи
VVx z ч VVy
U-4) У = (4-5)
। i
где хр ур V — соответственно абсцисса, ордината и объем элементарной фигуры. Средняя дальность перемещения грунта из планировочной выемки в насыпь
L = >/<Хв-хн>' -ь<УВ-Ун>2’ (4.6)
где хи, хи, уи, ун — соответственно координаты центра тяжести выемки и насыпи.
4.3. Основные способы производства земляных работ
Различают три основных способа производства земляных работ, используемых при устройстве земляных сооружений: механизированный, гидромсхани-зированный и взрывной. Их применяют в зависимости от назначения и сроков возведения сооружения, характеристики грунтов и их баланса с учетом наиболее рационального перемещения земляных масс из выемок в насыпи.
При механизированном способе применяются две основные группы машин: землеройные (экскаваторы циклического и непрерывного действия одно- и многоковшовые) и землеройно-транспортные (бульдозеры, скреперы, автогрейдеры, грейдср-элеваторы). В качестве землеройных и землеройно-транспортных машин могут использоваться погрузчики. Грунт из выемки транспортируется в насыпи или направляется в бесполезный отвал. Насыпи возводятся из грунта полезных выемок для строительства зданий и сооружений, а также из специально закладываемых выемок-резервов (при расположении непосредственно у возводимого сооружения) или карьеров (при расположении на значительном расстоянии от сооружения).
Более 40% объемов земляных работ в строительстве выполняются одноковшовыми экскаваторами (рис. 4.2). Ими производят отрывку траншей, ка-
38
Глава 4. Земляные работы
Рис. 4.2. Разработка грунта одноковшовыми экскаваторами: а — схема разработки бокового забоя экскаватором с прямой лопатой; б — разработка грунта экскаватором с обратной лопатой; в — схема разработки забоя драглайном с погрузкой в автомобили-самосвалы; 1 — ось предыдущей проходки экскаватора; 2 — длина одной передвижки экскаватора; 3 — канава для отвода поверхностных вод; 4 — ось пути подачи автомобилей-самосвалов для загрузки; 5 ~ недобор грунта
налов, котлованов, выемок, погрузочные работы и т.л. Расширяются области и масштабы применения экскаваторов с гидравлическим приводом. Их выпуск составляет более 85% производимых строительных одноковшовых экскаваторов, номенклатура их различна. Самый крупный в мире гусеничный одноковшовый гидравлический экскаватор ЕХ 3500 (Япония) имеет объем ковша 25 м3. Эксплуатационный вес этого экскаватора — 328 т, мощность двигателя — 1 238 киловатт. Средний рабочий цикл (захват породы и погрузка се в кузов самосвала) при повороте стрелы на 90° занимает 27—30 с. Четырех ковшей такого экскаватора хватит на кузов автосамосвала грузоподъемностью 120 т. Помимо гигантских экскаваторов, выпускаются и так называемые их карманные собратья. Примером может служить свсрхмалый экскаватор марки ДII-0115 (Чехия). Это гидравлический ковшовый экскаватор с объемом ковша 0,03 м3, т.е. всего в 3—4 ведра. Максимальная глубина копания — 2 м. Вынимать землю машина может на высоту 2,2 м. Ширина колеи — 95 см. Масса — 540 кг. Он применяется для рытья канав под кабель и различные трубопроводы, ям для установки столбов. Из-за своих малых размеров он может работать там, где нет места для более крупной техники или не имеет смысла ее привлекать.
39
Технология строительного производства
Перед началом работы участки пути, по которым передвигается экскаватор, выравниваются бульдозером или автогрсйдсром. Площадки па местах стоянок экскаватора должны иметь горизонтальную поверхность.
Разработка грунта одноковшовыми экскаваторами (с прямой и обратной лопатами, драглайнами, грейферами) производится проходками (продольная траншея, образуемая экскаватором за один проход), расположенными в один или несколько ярусов. Количество и параметры проходок зависят от размеров выемок и характеристик экскаваторов, определяются в технологических картах проектов производства работ. Глубина копания выемок составляет в основном нс более 10—11 м при наибольших объемах работ на объектах на глубинах от 2 до 6 м.
Рабочая зона экскаватора, ограниченная радиусом его действия и включающая место стоянки экскаватора, часть поверхности разрабатываемого массива и площадку для размещения транспортных средств или отвала грунта, называется забоем. Различают забои (соответственно и проходки): лобовые, когда автосамосвалы подаются к экскаватору по дну траншеи задним ходом, каждый ярус выемки разрабатывается сразу на всю ширину без сквозного проезда транспорта: боковые, когда автосамосвалы устанавливаются под погрузку сбоку и имеется сквозной проезд с открытой стороны.
Параметры проходок и забоев должны выбираться с таким расчетом, чтобы на выполнение операций рабочего цикла экскавации (наполнение ковша грунтом, поворот к месту выгрузки грунта из ковша, разгрузка ковша и поворот к забою) затрачивалось минимальное время. При загрузке машин следует назначать целое числа полностью загруженных ковшей экскаватора, вмещаемых в кузов автомашины без недогруза и перегруза. При разработке грунта в отвал на расстояние, превышающее радиус разгрузки ковша, следует применять бульдозеры для перемещения грунта от места выгрузки из ковша до места укладки в сооружение или в отвалы.
Одноковшовые экскаваторы заканчивают разработку котлованов и траншей за 20—30 см до их проектной отметки. Оставшийся слой грунта (дно выемки) дорабатывают (зачищают) бульдозерами и другими средствами, исключающими применение ручного труда. Для улучшения качества работ по разработке земляных масс землеройную технику автоматизируют посредством управляющих систем, например лазерных, которые позволяют автоматически выдерживать заданные параметры земляных сооружений.
Разработка грунта экскаватором с прямой лопатой производится выше уровня его стоянки, при этом забои характеризуются высотой и горизонтальными размерами. Наибольшую высоту забоев принимают равной максимальной высоте резания экскаватора, которая должна обеспечить наполнение ковша с «шапкой» и исключить нависание «козырьков», способных обрушиться.
Разработку забоя начинают как можно ближе к месту загрузки транспортных средств. Если ширина забоя экскаватора (траншеи, котлована) больше максимального радиуса резания примерно в 1,5—1,9 раза, экскаватор продвигается по
40
Глава 4. Земляные работы
продольной оси котлована и разрабатывает грунт лобовым забоем. Грунт отгружается в автомобили-самосвалы, которые подаются попеременно вдоль обоих откосов котлована. Если ширина забоя больше радиуса резания в 1,9—2,5 раза, экскаватор перемешается зигзагообразными переходами, разрабатывая правую и левую стороны забоя попеременно. При более широких котлованах экскаватор разрабатывает их параллельными забоями по всей ширине.
При разработке котлованов прямой лопатой неизбежны дополнительные работы по устройству въездных траншей. Съезд в котлован должен иметь уклон не более 10—15° и ширину 3,5—4 м при одностороннем движении транспорта и 7— 8 м при двустороннем.
Разработка грунта экскаватором с обратной лопатой обеспечивает выполнение земляных работ ниже уровня стоянки.
При разработке грунта с погрузкой в транспортные средства ширина проходки принимается равной 1,2—1,3 наибольшего радиуса резания. При отсыпке грунта в отвал ширина проходки уменьшается до 0,7—0,8 наибольшего радиуса резания. Если надо расширить проходку, то грунт разрабатывают уширенными забоями при зигзагообразном перемещении экскаватора.
При разработке грунта навымст (с укладкой грунта непосредственно в земляное сооружение или в отвал) величина углов поворота не должна превышать в среднем 90°, а при погрузке в транспортные средства 70°. Автомобили устанавливают так, чтобы во время разгрузки ковша угол между осью стрелы экскаватора и продольной осью автомобиля был не более 40°.
При разработке грунта экскаватором-драглайном навымст ширина проходок должна быть такой, чтобы величина углов поворотов нс превышала 90° (120° — при выполнении выемок железных и автомобильных дорог). При погрузке на транспортные средства, подаваемые к экскаватору на одном с ним уровне, этот угол соответственно равен 70° и 130°. Глубина забоев в этих случаях должна быть нс более 2/3 полной глубины резания. 11ерелвигать экскаватор за один раз рационально на расстояние, не превышающее 1/5 длины стрелы.
Во всех случаях, когда состояние грунта и размеры подошвы проходки драглайна позволяют подавать автосамосвалы по дну проходки, применяется челночный способ погрузки. При этом способе углы поворота платформы экскаватора не должны превышать 15°. Набор грунта производится поочередно с каждой стороны автосамосвала.
Разработка грунта экскаватором с грейфером производится при соответствии массы ковша плотности разрабатываемого грунта. Повороты экскаватора при разработке павымет в среднем не должны превышать 90°, при погрузке грунта в транспорт — 70°, расстояние передвижек — не более 0,4 длины стрелы.
Многоковшовые экскаваторы являются машинами непрерывного действия и в зависимости от рабочего органа (цепь или колесо-ротор) бывают цепными и роторными. Цепные экскаваторы продольного или поперечного действия служат для разработки котлованов и траншей, а роторные — только траншей.
41
Технология строительного производства
Бульдозер — землеройно-транспортная машина, представляющая собой базовую машину (трактор) с навесным оборудованием, состоящим из ножевого отвала, толкающей рамы и устройств для управления отвалом. Бульдозеры различают: по тяговому классу базовой машины — малогабаритные (класс до 0,9, мощность 18,5—37 кВт), легкие (класс 1,4—4, мощность 37—96 кВт), средние (класс 6—15, мощность 104—154 кВт), тяжелые (класс 25—35, мощность 220—405 кВт), сверхтяжслые (класс свыше 35. мощность 510 кВт и более); по типу ходовой части — гусеничные и пнсвмоколесные; по конструкции рабочего органа — с неповоротным или с поворотным отвалом; по виду системы управления рабочим органом — с механическим (канатно-блочным) или с гидравлическим управлением. Мощность бульдозеров, применяемых в строительстве, составляет 500—600 кВт, одновременное перемещение грунта за один цикл — 7,5 м\ Перспективными являются бульдозеры, которые за один цикл перемещают 15—25 м3 грунта и обеспечивают посредством автоматической системы управления отвалом заданный профиль основания земляного сооружения и проектные размеры (отметки).
Бульдозерами выполняется около 40% общего объема земляных работ. Обширная область применения сделала эти машины наиболее распространенными (наряду с экскаваторами) в строительстве. Достоинства бульдозеров: хорошая маневренность в стесненных условиях; малое давление на грунт и хорошее сцепление с ним; возможность работы на увлажненных участках. Мощные бульдозеры имеют в качестве навесного оборудования рыхлители, что существенно расширяет область их применения, позволяя разрабатывать мерзлые и плотные грунты.
Наибольшая дальность перемещения грунта бульдозерами составляет 100— 150 м. 'Гакое ограничение объясняется низкой скоростью машины и потерями грунта при перемещении. Если расстояние перемещения грунта до 50 м, то обратный путь в выемку бульдозер совершает задним ходом (челночное движение). При перемещении грунта по такой схеме на большие расстояния значительно возрастают потери времени на холостой ход из-за малой задней скорости трактора. В таких случаях грунт перемещается по эллиптической схеме.
Плотные и мерзлые грунты всех категорий до разработки их бульдозерами должны быть разрыхлены. При этом объем разрыхленного грунта не должен превышать сменной производительности комплекта машин во избежание промерзания. пересыхания в сухое время или переувлажнения в дождливую погоду.
Каналы и выемки разрабатываются бульдозером по ярусно-траншейной схеме. Ярус делят в продольном направлении на полосы шириной, равной длине отвала бульдозера, и оставляют между ними стенки шириной до 1 м, благодаря чему исключаются потери грунта с отвала ножа при перемещении его по траншее. Разработку грунта начинают с полос, прилегающих к бровкам выемки. Стенки, оставленные между траншеями, разрабатывают после выборки грунта во всех траншеях первого яруса.
42
Глава 4. Земляные работы
Грунт из выемки в насыпь на расстояние 20—25 м перемещают но траншейной схеме без образования промежуточного вала грунта, на расстояние более 25 м — с образованием промежуточного вала грунта.
Резание и перемещение грунта при разработке выемки производится при движении бульдозера под уклон 10—15°. При этом грунт срезается стружками как можно большей толщины по прямоугольной схеме.
На горизонтальных участках, особенно в плотных грунтах, применяется гребенчатая (клиновая) схема резания: нож бульдозера сначала врезается в грунт на максимально возможную глубину — до 20 см, затем при перегрузке двигателя трактора частично выглубляется, и далее опускается вновь.
Подчистные работы целесообразно выполнять с помошыо бульдозера в комплекте с экскаватором. В этом случае бульдозер подает добираемый грунт под ковш экскаватора, который персмешаетсго в автосамосвалы или навымет.
Засыпку траншей и пазух фундаментов осуществляют поперечными проходками бульдозера с нсповоротным отвалом или продольными проходками универсального бульдозера с поворотмым отвалом. Работа бульдозера должна сочетаться с уплотнением грунта в пазухах и траншеях.
Скреперы являются наиболее производительными землеройно-транспортными машинами. Их достоинства: возможность разработки, набора и распределения грунта при значительных расстояниях перемещения; способность не повреждать путь, но которому перемещается машина; экономичность при вскрышных работах. Разработка грунта скреперами рекомендуется при следующих максимальных расстояниях его транспортирования: для прицепных скреперов с ковшом вместимостью до 3 м3 — не более 250 м, 5 м3 — 300 м, 6 м3 — 500 м, 10 м3 — 750 м и 15 м3 — нс более 1 000 м; для самоходных скреперов с ковшом емкостью 6-8 м3 — не более 1 500 м, К) м3 — 2 000 и 15м3 — не более 5 000 м.
В зависимости от характера возводимого сооружения, взаимного расположения мест разработки и выгрузки грунта и других местных условий принимаются различные схемы движения скреперов: при возведении насыпей из грунтов боковых резервов — по эллипсу или восьмерке; при возведении насыпей высотой 2,5—6,0 м из грунтов односторонних резервов большой протяженности — по зигзагу; при возведении насыпей из грунтов двухсторонних резервов и разработке каналов с перемещением грунта в двухсторонние отвалы — но продольно-челночной схеме; при сооружении каналов глубиной 1,0—1,5 м с перемещением грунта в двухсторонние отвалы или при разработке выемок — по поперечно-челночной схеме. При работе по эллиптической схеме движение скреперов необходимо 2 раза в смену изменять на обратное во избежание одностороннего изнашивания ходовых частей скрепера и трактора.
При выборе схем движения скрепера необходимо, чтобы путь транспортирования грунта был самым коротким и без крутых поворотов; длина забоя должна обеспечивать полную загрузку скрепера, а длина фронта разгрузки — полную разгрузку ковша. На тяжелых влажных глинистых грунтах при загрузке
43
Технология строительного производства
ковиюв самоходных скреперов требуются один, иногда два и даже три одновременно работающих трактора-толкача.
Крутизна въездов нс должна превышать 20%, а ширина их должна быть не менее 4 м. Расстояние между съездами и въездами при рабочих отметках насыпи от 2 до 5 м назначается соответственно от 50 до 100 м.
Плотные грунты (суглинистые, глинистые) следует предварительно рыхлить па толщину снимаемой стружки.
В зимнее время грунт должен разрабатываться круглосуточно при непрерывной рабочей неделе.
Грейдер — колесная землеройно-транспортная машина с регулируемым отвалом. В отличие от бульдозерного отвал грейдера размещается в средней части машины между передней и задней осями. В основном используются авто грей деры, но может работать в прицепе и полуприцепе к трактору.
Грейдер-элеватор — землеройно-транспортная машина, сочетающая всебсдисковый или полукруглый нож и ленточный конвейер для удаления грунта из зоны разработки. Применяется для разработки грунтов и отсыпки их в дорожные насыпи, отвалы и в транспортные средства. Эффективность работы грейдера-элеватора обеспечивается при протяженности рабочего хода не менее 200 м. Их не применяют па мокрых грунтах и в грушах с каменистыми включениями размером свыше 150 мм.
При гидромсханизированных (гидравлических) способах разработки грунт разрабатывают, транспортируют и укладывают с помощью воды. Применяются они при наличии грунтов, которые могут размываться и транспортироваться водой при достаточном количестве воды и электроэнергии. При гидромеханизации все три составляющих земляных работ (разработка, транспорт, укладка грунтов) объединяются в непрерывный производственный процесс, что обусловливает высокую эффективность и малую трудоемкость этого способа. Гидромеханизирован-пый способ широко применяется в гидротехническом строительстве, при намыве территорий, добыче строительного песка и гравия. Осуществляется при помощи гидромонитора (гидромониторный способ) или плавучего землесосного снаряда (землесосный способ). В надводных забоях грунт разрабатывают гидромониторами, в подводных — плавучими землесосными снарядами.
Принцип действия гидромонитора основан на разрушении и смыве грунта струей воды, а земснаряда — на всасывании разжиженного грунта (пульпы) со дна водоемов и подаче пульпы с помощью мощного центробежного насоса по напорному трубопроводу для намыва насыпи.
Основное орудие при гидромониторных работах, служащее для создания плотной. летящей с большой скоростью водяной струи и направления се в нужную точку забоя для размыва и транспортирования грунта. — гидромонитор. Вытекающая из пего с большой скоростью (20—70 м/с) струя воды размывает грунт, который стекает к землесосу и перекачивается им по трубам к месту укладки. Если
44
Глава 4. Земляные работы
рельеф местности позволяет, то разжиженный грунт (пульпа) транспортируется к месту укладки самотеком — но желобам или канавам.
Различают две принципиальные схемы размыва грунта гидромониторами: при встречном забое размыв производится снизу вверх и при попутном забое — сверху вниз. При встречном забое направление движения струи гидромонитора противоположно направлению движения потока пульпы. Движение пульпы от забоя к зумпфу перекачивающей станции обеспечивается за счет образующегося уклона подошвы забоя. При попутном забое гидромонитор устанавливается на поверхности забоя и направление движения его струи совпадает с направлением движения пульпы.
Однако гидромониторным способом выполняются лишь около 5% гидромеха-пизировапных работ, 95% осуществляется землесосным способом, который, как достаточно дорогой, рентабелен при головых объемах работ более 400 тыс. м \
Землесосный снаряд — плавучая машина, которая разрабатывает грунт пол водой и транспортирует гидросмесь грунтовым насосом. Пульпоприготовительнос устройство — это бункер (обычно передвижной), где грунт смешивается с водой. Шлюзовой аппарат — емкость, в которую загружается грунт; затем аппарат герметизируется, насосом подастся вода и гидросмесь транспортируется по трубам.
Для непрерывного ведения работ грунт целесообразно намывать участками (картами). В период перекладки труб и устройства обвалований на одной карге намывают грунт на смежной. Осветленная вола, подаваемая земснарядом на карты намыва, сбрасывается затем в шахтные колодцы и отводится за пределы сооружения.
В ряде случаев весьма экономично и эффективно выполнение земляных работ взрывным способом, при котором расход рабочей силы и горючего значительно меньше, чем при экскаваторном способе. Так называемые созидательные, мирные взрывы настройке —дело уже привычное. Ими дробят с калы, «перебрасывают» с одного места на другое тысячи кубометров породы, прокладывают траншей. Только один правильно рассчитанный по мощности взрыв может заменить множество землеройной, погрузочно-разгрузочной и другой техники. Производительность взрывного способа намного выше производительности землеройной техники.
Взрывчатые вещества (ВВ) — в основном аммониты. Они не чувствительны к ударам и п рению, нс взрываются от пламени, требуют использования детонаторов. Отрицательное свойство — гигроскопичность, в отсыревшем состоянии аммониты ослабляют силу взрыва и даже совсем ее теряют. Есть водоустойчивые ВВ. заключенные в полиэтиленовую оболочку — шланговый заряд, укладываемый бестраншейным способом с помощью переоборудованных дрен оу кладочных или кротодренажных машин. При ведении взрывных работ применяются также простейшие ВВ типа АС+ДТ (аммиачная селитра + дизельное топливо). Кроме того, в обводненных забоях используются водонаполненные и пластические взрывчатые вещества.
45
Технология строительного производства
11ри буровзрывных работах практически полностью механизировано бурение взрывных скважин, внедряются прогрессивная технология взрывания, комплексная механизация буровых и зарядных работ, высокоэффективные взрывчатые вечное! ва и средства инициирования.
Для взрывания скальных пород бурятся скважины уменьшенного диаметра (60—130 мм), так как считается, что увеличение диаметра влечет за собой увеличение куска взорванной горной массы, что снижает производительность погрузочно-транспортного оборудования. Подземные горные выработки проходят в основном с помощью шпуровых зарядов. Для бурения шпуров применяют пневматические, электрические и гидравлические буровые машины, монтируемые на гидравлических манипуляторах.
Большое распространение при проведении взрывных работ получило корот-козамсдлсннос взрывание — поочередное взрывание зарядов или группы зарядов ВВ с некоторыми интервалами во времени, измеряемыми сотыми и тысячными долями секунды. Его преимущества: лучшее дробление породы; снижение сейсмического воздействия взрыва на здания и сооружения; увеличение выхода разрыхленной горной массы; возможность управления направлением и формой развала горной породы; уменьшение радиусов размета кусков грунта.
4.4. Механизация уплотнения грунтов
Уплотнение грунтов используется для восстановления или улучшения свойств грунтов, является одной из ответственнейших технологических операций при строительстве различных объектов. Оно основано на сближении частиц грунта, в результате чего уменьшается его пористость и сжимаемость, повышается плотность. Некачественное уплотнение не только снижает надежность работы объекта, сооружения или конструкции (нередко сразу же после сдачи жилого дома в эксплуатацию деформируются отмостки, подъездные дороги, тротуары), но и может привести к разрушению отдельных конструктивных элементов здания или даже объекта в целом.
В земляных сооружениях, требующих уплотнения, грунт должен насыпаться послойно. Толщину уплотняемых слоев назначают в зависимости от условий производства работ и применяемых уплотняющих машин (рис. 4.3).
Грунтоуплотняющее оборудование можно разделить на две основные группы: для поверхностного уплотнения (трамбование легкими и тяжелыми трамбовками, уплотнение катками, трамбующими машинами, в том числе виброкатками и вибротрамбовками) и глубинного уплотнения (вибрированием, гидро-виброуплотненисм, предварительным обжатием внешней пригрузкой и др.).
Для линейных работ (в основном в дорожном строительс тве) применяют катки, которые классифицируются по принципу уплотнения на статические и вибрационные, по способу перемещения — на самоходные, навесные и прицепные,
46
Глава 4. Земляные работы
Рис. 4.3. Уплотнение грунтов: а — катками на пневмошинах; б — навесными виброблоками: 1 — уплотнение насыпи; 11 — уплотнение тремя, двумя и одной рабочей плитой (рабочие плиты «отстегиваются»); Ш — уплотнение пазух фундаментов; в — в обратных засыпках: / — при сложных в плане фундаментах; // — внутри зданий и сооружений; III — между стенками котлована или траншеи и одиночными колоннами; IV — в нижней части пазухи: V ~~ в верхней части пазухи; I — отсыпанный слой грунта; 2 — кран; 3 — экскаватор, оборудованный грейфером; 4 — вибротрамбовка; 5 — микробульдозер; 6 — направление отсыпки; 7 — толщина h 1 слоя грунта, уплотненного ручными механизмами; 8 — толщина h2 слоя грунта, уплотненного навесными или подвесными трамбовками к экскаваторам или кранам; 9 — колонна; 10 — пневмотрамбовка; 11 — самоходный виброкаток;
12 — слои грунта, уплотняемые катком
47
Технология строительного производства
по количеству и конструкции уплотняющих элементов — на одно-, двух- и трсх-валыювыес гладкими, кулачковыми, решетчатыми вальцами и нпевмоколссныс.
Толщина слоя грунта, уплотняемого гладкими катками статического действия (несвязный грунт), достигает 0,15 м, кулачковыми катками статического действия (связный и комковатый грунт) — 0,5 м, вибрационными катками с гладкими вальцами и пнсвмоколссными катками — 0,6 м, прицепными и полупринспными виброкатками — 1,5 м, навесными виброблоками — 0,8 м.
Уклон поверхностного слоя должен быть в поперечном направлении не свыше 5%, в продольном — 10%. Уплотнение грунта пневмокатками производится при длине захватки нс менее 200 м. После прикатки откосной части насыпи уплотнение продолжают круговыми проходами от краев к середине насыпи.
Уплотняют грунты при оптимальной влажности. При недостаточной влажности связные грунты увлажняют, как правило, в местах разработки (в карьере, выемке, резерве), а несвязные и малосвязные — в отсыпанном слое.
Обратную засыпку пазух между фундаментами и стенками траншей производят вслед за укладкой фундаментов. Для этою использую) излишки вынутого из траншей грунта, оставленного на площадке при рытье котлована, или подвозимый с ближайших разработок. К засыпке пазух подвала приступают после устройства перекрытия над подвалом и гидроизоляции стен. Грунт, оставленный на площадке, перемещают к стенам подвала бульдозерами. Пазухи засыпают слоями, которые тщательно уплотняют.
Грунты пониженной влажности — щебеночные и гравелистые, а также любые грунты при отсыпке насыпей в зимнее время эффективно уплотнять трамбующими механизмами. Поверхностное уплотнение осуществляется с использованием кранов-экскаваторов, со стрел которых (с высоты 5—7 м) свободно сбрасываются трамбовки массой 4,5—6тс уплотнением слоя грунта до 3—3,5 м. Применение свсрхтяжслых трамбовок массой 25—40 т, сбрасываемых с высоты до 20 м, позволяет увеличить толщину уплотненного слоя до 6—8 м.
Для поверхностного и глубинного уплотнения песка и щебня используются виброплиты и вибробрусья, особенно при строительстве дорог, каналов и других объектов.
11олучило также распространение навесное грунтоуплотняющее оборудование к гидравлическим экскаваторам: гидромолоты, вибротрамбовки, оборудование для статического уплотнения грунтов в труднодоступных местах и др. Подвесную вибротрамбовку подвешивают к крюку грузо подъем ной машины и подключают к электросети. Она автоматически приходит в действие при опускании па грунт и выключается на весу. С ее помощью можно уплотнить грунт слоем толщиной до 0,8 м практически на любой глубине и, что существенно, без прсдва-р и те j । ы 1 о го разра в н и ва н и я.
Иногда применяется уплотнение взрывом, после которого происходит осадка грунта.
48
Глава 4. Земляные работы
Для работы в стесненных условиях в основном используются ручные электротрамбовки, виброплиты и вибротрамбовки с электрическим, бензиновым или дизельным двигателем (глубина уплотнения до 0,2—0,4 м).
Однако трамбование и вибрация с поверхности нс оказывают должного действия па грунт, уплотняемый на глубине. Применение грунтоуплотняющих машин и механизмов динамического действия вблизи строительных конструкций ограничено из-за опасности их сейсмического разрушения. Поэтому в течение многих лет ведутся поиски способов и средств для глубинного уплотнения грунтов.
Существует метод глубинного уплотнения глинистых грунтов в стесненных условиях на глубину 4—6 м с помощью пневмопробойников, которые при внедрении в грунт образуют скважину. Окружающий се грунт уплотняется за счет объемов, вытесненных из скважины, которая затем заполняется песком или другим инертным материалом с уплотнением многократным проходом снаряда. Уплотнять можно сразу всю толщину обратной засыпки.
Неравномерная плотность грунта влечет за собой опасность неравномерной осадки. Плотность грунтов обратных засыпок в стесненных условиях должна приравниваться к плотности соседних целинных участков грунта и коэффициент се должен быть нс менее 0,95. Если же грунт обратной засыпки будет нести и полезную нагрузку (например, будут устроены полы), то коэффициент плотности его необходимо повысить до 0.98—1,0.
Степень уплотнения грунта зависит от технологии уплотнения и свойств грунта. Например, число уларовтрамбующей свободно падающей плиты массой 2,5— 4,5 г для достижения коэффициента стандартного уплотнения 0.95 при связных грунтах равно 12, коэффициента 0,98 — 16. Продолжительность уплотнения одного следа с помощью гидромолотов или пневмомолотов навесных на экскаваторе для достижения коэффициента стандартного уплотнения 0,95 составляет 15 с, коэффициента 0,98 — 20 с, с помощью дизель-молота навесного на тракто-рс — 5 и 7 с соответственно.
Важным условием бездефектной технологии является достоверная и оперативная проверка фактической плотности грунта в массиве (например, с помощью датчиков непрерывного контроля плотности грунта, устанавливаемых на гру f ггоу пл oti I я юте й tcxi i и ке).
4.5. Буровые работы
Буровые работы — сооружение в земной коре вертикальных, горизонтальных или наклонных цилиндрических выработок различных диаметров и глубин. Буровые выработки делаются в виде шпуров (диаметром отверстия до 75 мм и глубина до 6 м) и скважин (диаметром отверстия более 75 мм и глубина более 6 м) и характеризуются весьма малыми значениями соотношения диаметра и глубины. Начальную часть бурового канала называют устьем, конечную — забоем.
4 А С Стаце
49
Технология строительного производства
В строительстве бурение используется при исследовании грунтов, определении уровня грунтовых вод, устройстве скважин водоснабжения и водопонижения грунтовых вод, при взрывных работах, устройстве свайных оснований, искусственном закреплении грунтовых вод и т.п.
При выполнении буровых работ породу разрушают механическим или физическим воздействием. Технологический процесс бурения складывается из операций по разрушению породы, подаче ее на поверхность, обеспечению устойчивости стенок буровых выработок. Буровые работы, как правило, выполняют механическим способом, при помощи механизированного инструмента, станков и машин.
Механическое бурение ведут вращательным, ударным и вибрационным способами.
Вращательный способ бурения характеризуется высокой производительностью, позволяет получать скважины глубиной в несколько километров. Этот способ подразделяется на шнековое, колонковое и роторное бурение с использованием высокопроизводительных самоходных установок и станков.
При сверлении дерева или металла разрушенный материал извлекается из отверстия по специальным канавкам сверла. Такой инструмент называется шнеком, способ бурения — шнековым. Шнековое бурение применяют для получения скважин диаметром 110— 125 мм и глубиной до 30 м в мягких и мерзлых грунтах при помощи штанг в виде труб с ребордами (винтовыми наваренными полосами).
Колонковое бурение применяется при бурении скважин диаметром 45— 130 мм глубиной до 200 м. Колонковые установки имеют устройства для вращения и подъема колонок (штанг) из труб. Па конечном звене труб имеется рабочая часть — колонковый снаряд с кольцевой коронкой, армированной резцами из твердых сплавов или алмазов. При бурении насосом через бурильные трубы подается глинистый раствор или вода. Раствор, смешиваясь с частицами разрушенной породы, выносится на поверхность. Кроме этого раствор охлаждает бурильный инструмент и укрепляет стенки скважин.
Роторное бурение используется для сооружения скважин большого диаметра (300—400 мм) и глубиной до 1 500 м. Роторная бурильная установка состоит из вращателя-ротора, сборной вышки и оборудования для промывки скважины. Нижний конец бурильной трубы чаще всего имеет шарошечные и лопастные долота, которые разрабатывают грунт. В мягких и мерзлых грунтах также используют электрические сверлильные машины.
При ударном способе бурения разработку породы ведут сплошным забоем на полное сечение скважины глубиной до 250 м (диаметром 300—150 мм).
Ударный способ бурения подразделяется на ударно-канатный, ударно-штанговый, ударно-вращательный. При ударно-канатном способе снаряд массой до Зт падаете высоты более 1 м. Периодический подъем и падение бурового снаряда с ударной штангой и долотом разрушает породу на дне скважины. Вода, залитая в скважину, образуете разрушаемой породой шлам, который вычерпывается
50
Глава 4. Земляные работы
полым цилиндром (желонкой). Станки канатно-ударного бурения достаточно надежные в работе, но с низкой производительностью, их нельзя использовать при бурении наклонных скважин и в случае отсутствия воды.
Ударно-штанговый способ предусматривает бурение скважины снарядом, закрепленным на штанге, а ударно-вращательный способ обеспечивает, кроме ударного, вращательное движение снаряда на штанге.
Ударно-вращательное бурение используется для прохождения скважин и шпуров в породах различной крепости, при этом используются резцовые долота, армированные твердым сплавом. Этот способ прост и высокопроизводителен, но его применение ограничено крепостью породы (содержание скальных вложений — не более 30%, а их размеры — не более 60 мм). При бурении шпуров большое распространение получили также перфораторы ручные, которые при помощи долотов при их вращении и ударном воздействии образуют шпуры глубиной до 3 м.
Вибрационный способ бурения заключается в обеспечении вибрационного воздействия на грунт снаряда. Частицы грунта и жидкий раствор создают шлам, снижая сопротивляемость разрушения пород.
При всех механических способах бурения скважин их стенки крепят обсадными трубами с внутренним диаметром 50—200 мм. По мере углубления скважины переходят к меньшим диаметрам обсадочных труб.
Физические способы бурения связаны с термическим и гидравлическим разрушением пород на дне скважин. При термическом способе бурения горные породы разрушаются высокотемпературным источником тепла — открытым пламенем. Рабочий орган станка — термобур с огнеструйной горелкой, из которой со сверхзвуковой скоростью газовая струя направляется на забой. Горючей смесью являются керосин и газообразный кислород. Передвижные станки термического бурения обеспечивают получение скважин диаметром до 130 мм и глубиной до 8 м. Гидравлический способ бурения используется для разработки скважин в легких суглинках и плывунах. При этом способе воду нагнетают в скважину через колонну труб и специальную струйную насадку. Гидромасса, образованная размывом грунта, под давлением воды выжимается из скважины вдоль наружных стенок обсадных труб.
Разрабатываются новые способы разрушения горных пород в массивах за счет применения достаточно компактных лазеров и электронных установок с высокой мощностью и плотностью потока излучаемой энергии. Однако энергозатраты при этих способах по сравнению с буровым выше более чем в 200 раз, поэтому они могут использоваться пока только в специальных целях. Буровые работы с применением взрывчатого вещества находятся на опытно-экспериментальной стадии.
В практике буровзрывных работ для дорожного строительства в основном применяются самоходные бурильные машины небольшой массы, оборудованные манипуляторами и обладающие высокой маневренностью.
51
Технология строительного производства
4.6. Общие сведения о закрытых способах разработки грунта
Закрытые способы производства земляных работ применяются при прокладке подземных коммуникаций и устройстве проходок под зданиями, сооружениями, дорогами, когда открытым способом вести работы невозможно или невыгодно. Бестраншейная прокладка груб диаметром 200 мм и более на глубине 3—
4 м экономичнее даже экскаваторной ляных работ сокращаются в 6— 10 раз.
Для бестраншейной прокладки инженерных коммуникаций в зависимости от местных условий и диаметра труб используются в основном установки и оборудование, работающие по принципу прокалывания, продавливания или горизонтального бурения. Динамическое воздействие на прокладываемую трубу (вибрационное, ударное, виброударнос) может сочетаться с традиционным статическим воздействием (статико-динамические установки).
Применяются комплекты оборудования с гидродомкратами, особенно широко — с пневмопробойниками, работающими на сжатом воздухе (рис. 4.4). Они просты и надежны в эксплуатации, могут применяться в стесненных условиях и обеспечивают высокую скорость проходки скважин (до 50 м/ч).
Трубы диаметром до 325 мм, как правило, продавливают с закрытым торцом, а более 325 мм (в современной практике—до 1 720 мм) —с открытым торцом, извлекая грунт из трубы.
При продавливании пол действием прилагаемой нагрузки (статической, ударной и т.д.), труба (кожух) входит открытым концом в грунт, который удаляется из нес грунтозаборным устройством, представляю-
разработки грунта. При этом объемы зем-
2 11 9 з 14
Рис. 4.4. Пробивка скважин пневмопробойниками: а — без расширителя; б - с расширителем; в — забивка стальных труб; г — протаскивание асбестоцементных труб; I — приемный приямок; 2 — пневмопробойник; 3 — шланг; 4 — стартовое устройство; 5 - входной приямок; 6 — расширитель; 7 — скважина; 8 — наголовник; 9 — секция труб; 10— направляющий швеллер;
11 — хвостовик-расширитель; 12 — муфты; 13 — опорный стакан; 14 — трос
52
Глава 4. Земляные работы
шим собой отрезок трубы длиной около 2 м (стакан, желонка, самоходная капсула) с прикрепленным пневмопробойником. Возвращают ударный узел и грун-тозаборнос устройство в исходное положение лебедкой, закрепленной на направляющей раме. Грунт из кожуха может также удаляться совком с тросовым приводом от лебедки, конвейером, вибровакуумным способом или размываться водой.
Для прокладки инженерных коммуникаций методом направленного горизонтального бурения используют специальную установку (буровую машину). Ее рабочий орган — ножи пропеллерного типа с центральным резцом. При помощи этой установки можно укладывать стальные трубы диаметром от 800 до 1 400 мм, длина проходки — до 120 м.
Для нужд коммунального хозяйства городов и промышленности, для транспортных целей иногда приходится строить тоннели, подземную проходку которых производят щитовым или традиционным буровзрывным (горным) способом.
Суть щитового способа проходки заключается в том, что все работы по сооружению тоннеля выполняются под защитой очень прочной металлической крепи — шита. Щит состоит из трех отсеков — рабочего (режущая часть с козырьком), опорного (домкратного) и хвостового, и представляет собой передвижной стальной цилиндр (на строительстве БАМа применялся щит диаметром 8,5 и длиной около 5 м) с оболочкой, под защитой которой в головной части разрабатывается и отбирается грунт при одновременном креплении забоя. Внутри цилиндра закреплены горизонтальные и вертикальные перегородки, придающие ему необходимую жесткость. Они жеслужат рабочими площадками для разработки и погрузки породы. В задней части цилиндра по его внутренней окружности установлены мощные гидравлические домкраты, которые передвигают щит. В некоторых случаях щитовая проходка контролируется и управляется дистанционно.
Механизированные щиты оснащены дисковым или роторным рабочим органом, который позволяет проходить достаточно плотные грунты и породы. Установка на роторном рабочем органе дисковых шарошек, а в самом щите камнедробилок позволила использовать щиты для проходки прослоек твердых пород и валунов больших размеров.
Стабилизация водонасыщенных грунтов осуществляется водопонижением, замораживанием, химическим закреплением, кессонным способом и др. В настоящее время применяются щиты, в которых для крепления забоя используется глинистая суспензия (так называемый «бентонитовый щит»). Образующаяся при этом в призабойной камере грязевая пульна отводится по трубам на поверхность для регенерации глинистой суспензии.
Тоннельные сборные обделки выполняются из отдельных стальных или чугунных сегментов (тюбингов), а также из железобетонных блоков высокой точности с изоляционными пластинами, которые устанавливаются поочередно снизу вверх, образуя в итоге замкнутое кольцо. Тоннельные монолитные обделки прессуются из бетонных и фибробстонных смесей.
53
Технология строительного производства
Как правило, за щитом имеется несколько передвижных платформ, на которых размещаются конвейер для транспортирования грунта из щитовой зоны, устройства для перемещения блоков тоннельной обделки, гидронасосное и электрическое оборудование.
Разработанный грунт перемещается от забоя чаще всего конвейерами, в том числе шнековыми, а по тоннелю — вагонетками с электровозной тягой, а затем поднимается на поверхность.
Средние скорости сооружения тоннелей в странах СНГ достигают 55—63 м в месяц, в мировой практике — свыше 200 м.
При проходке тоннеля буровзрывным способом по всей площади его сечения в направлении продвижения с помощью самоходных портальных буровых рам бурятся шпуры — отверстия диаметром 40—45 мм на глубину 2—3 м. Шпуры заряжаются взрывчаткой. В результате взрыва горная порода разрушается на куски различной величины, которые машинами грузятся в вагонетки или автосамосвалы и вывозятся из тоннеля. После этого на вновь образованном после взрыва участке тоннеля устанавливается временное крепление, предохраняющее выработку от обрушения, и цикл работ повторяется.
После взрыва включаются мощные вентиляторы, чтобы удалить образовавшиеся вредные для человека газы, например оксиды углерода и азота, сернистый газ.
На основании многолетней практики установлено, что несовпадение встречных осей тоннеля не должно превышать 5 см на несколько километров трассы. На помощь здесь приходит геодезия — наука об измерениях на поверхности земли. Один из ее разделов, маркшейдерия, изучает измерения при ведении подземных работ. На поверхности земли по трассе тоннеля строится так называемая «триангуляционная цепочка», знаки которой имеют определенные координаты. Цепочка позволяет установить точное положение самых главных, припорталь-ных точек оси тоннеля. От них с помощью теодолитов или специальных лазерных приборов и ведут расчеты маркшейдеры.
В связи с решением комплекса задач по освоению подземного пространства городов, что вызвано крайней необходимостью экономии городских территорий и сокращения до минимума использования под застройку ценных сельскохозяйственных земель, а также защиты природы от загрязнения, значительно возрастают объемы строительства городских заглубленных сооружений. Наиболее эффективным при этом является метод «стена в грунте», особенно при строительстве в стесненных условиях.
Методом «стена в грунте» возводятся вертикально заглубленные несущие конструкции и противофильтрационные завесы, подпорные стенки, фундаменты, подземные сооружения и конструкции другого назначения. При устройстве несущих конструкций метод предусматривает укладку бетонной смеси в грунтовые выработки (глубокие траншеи), предварительно заполненные тиксотропной жидкостью (бентонитовым глинистым раствором, препятствующим обрушению
54
Глава 4. Земляные работы
их стенок), играющей роль крепи грунтовых стен выработки. Растворы желательно использовать по замкнутому циклу с рециркуляцией. Время устойчивого состояния стенок траншеи, заполненной глинистой суспензией, должно быть больше времени, необходимого для возведения конструкции стены. При устройстве противофильтрационных завес предусматривается замещение в траншее бентонитового глинистого раствора цементно-глинистым раствором, асфальтобетонной смесью или комовой глиной.
• Этот метод позволяет исключить переброски больших масс грунта, резко сократить объем земляных работ за счет отсутствия откосов котлованов, выполнить работы в непосредственной близости от построенных зданий, упростить устройство конструкций глубокого заложения в условии интенсивного притока подземных вод, ускорить строительство и снизить его стоимость. В современной практике строительства противофильтрационных диафрагм методом «стена в грунте» уже освоены глубины до 130 м. Глубина заложения подземных зданий обычно гораздо меньше (до 20—30 м).
В период разработки метода «стена в грунте» траншеи для строительства стен под глинистым раствором вырывались буровыми установками с устройством «секущихся» свай. Позднее были созданы специализированные землеройные траншейные машины (широкозахватные грейферы, экскаваторы с плоскими грейдерами и агрегаты с рабочими органами, «фрезерующими» забой на глубину до 50 м и др.), которые обеспечили более дешевую разработку траншей постоянной ширины. Разрабатываемую траншею заполняют глинистым раствором изеито-гидроциклонной установки.
Бетонирование стен производят захватками длиной до 6 м, между которыми устраивают поперечные перегородки, зарезаемые в борта траншеи на 50—100 мм. Армокаркасы устанавливают непосредственно перед началом бетонирования для предотвращения налипания на них глины, препятствующей сцеплению с бетоном. Подачу бетонной смеси производят под глинистый раствор, через воронку с затвором и вертикальные составные трубы диаметром 200—300 мм.
Перед подачей первой порции бетонной смеси в трубу устанавливают пыж, предотвращающий смешивание бетонной смеси с глинистым раствором. После заполнения воронки бетонной смесью пыж освобождают от подвески и смесь начинает поступать в траншею. Не допускают полного опорожнения воронки. Поднимают бетонолитные трубы и отсоединяют верхние секции, не допуская выхода нижнего конца трубы из укладываемой бетонной смеси.
Обычно применяют литые бетонные смеси. Процесс бетонирования — непрерывный в пределах захватки. Его окончанием считается выход бетонной смеси на поверхность захватки. При этом получаются монолитные бетонные, железобетонные (если применяются арматурные каркасы) или глиногрунтовые стены. Могут быть также использованы сборные элементы.
После возведения таким методом стен, из огражденного пространства разрабатывается грунт (грунтовое ядро), а затем делается днище сооружения. Устой
55
Технология строительного производства
чивость возведенных стен в период выборки грунта обеспечивается опорными рамами, поясами, распорками иди анкерами с учетом формы сооружения в плане. С целью обеспечения бесперебойной выемки грунта из сооружения работы, как правило, выполняются в такой последовательности:
♦ ограждающие стены сооружения связываются поверху в единую конструкцию монолитными железобетонными балками или омополичиванием верха стеновых конструкций;
♦ после набора прочности верхним опорным поясом вдоль стен сооружения отрывается траншея до уровня второго яруса распорных или анкерных конструкций;
♦ устраиваются распорные или анкерные конструкции по ярусам по мере разработки ядра;
♦ выбирается грунт в центральной части сооружения на ярусе и циклы повторяются.
Внутренние конструкции заглубленного сооружения в пространстве, огражденном наружными стенками и днищем, возводятся обычными общестроительными способами.
4.7. Разработка грунта в зимних условиях
При замерзании увеличивается механическая прочность грунта, что создаст дополнительные трудности при его разработке. С другой стороны, замерзание грунта в некоторых случаях упрощает производство работ, так как не требуется выполнять сложные водоотводные мероприятия и устраивать крепления выемок.
В зимнее время нс следует вести планировку и отделку земляных сооружений, разрабатывать неглубокие (до 3 м) выемки, котлованы и резервы.
Мероприятия, вызываемые особенностями производства земляных работ в зимнее время, можно объединить в три группы: предохранение грунта от промерзания (утепление); рыхление или резание промерзшего грунта на блоки; оттаивание мерзлого грунта.
Для зашиты грунтов от промерзания и уменьшения их прочности применяют следующие способы:
1. Осушение грунтов путем устройства водоотводов или водопонижения для уменьшения влажности. Работы выполняются за полтора-два месяца до замерзания земли. Строительный сезон увеличивается в сухих грунтах на 7—10 дней.
2. Рыхление, вспахивание с последующим боронованием талых грунтов и снегозадержанием в начале зимы. Рыхление на 0,5 м уменьшает глубину промерзания грунта на 40—60% по сравнению с обычными условиями, так как заключенный в порах грунта нспиркулируюший воздух является хорошим теплоизолятором.
3. Укрытие талых грунтов полиэтиленовой пленкой, пенопластом, полимерной пеной или местными материалами (сухой торф, шлак, листва, стружки и др.). Пленку укладывают, как правило, в конце зимы, чтобы весной интсн-
56
Глава 4. Земляные работы
сивнсс шло оттаивание грунтов. Пенопласт и полимерная пена эффективны для длительного сохранения грунтов в талом состоянии при большой глубине промерзания (3—4 м). Их наносят с помощью специальной псногснсрируюшсй машины или установки на базе поливомоечной машины осенью слоем 10—30 см в местах последующей разработки котлованов и траншей.
4. Введение химических реагентов применяют для разработки небольших котлованов и выемок. Суть этого способа заключается в искусственном понижении температуры замерзания грунта путем предварительного введения в него химических реагентов — водорастворимых солей металла. Наибольшее распространение получили хлористый натрий и хлористый кальций с химическими присадками для уменьшения коррозионных свойств, а также нитрит натрия и аммиачная селитра, которые практически не вызывают коррозии основных строительных конструкций. Реагенты вводят за 10—15 дней до наступления отрицательных температур. Они увеличивают строительный сезон на 10—15 дней.
Разработка грунтов в зимних условиях с предварительной подготовкой мерзлого слоя требует значительных дополнительных затрат. Поэтому большое внимание уделяется возможностям землеройных машин разрабатывать мерзлый грунт в естественном состоянии.
Разработка котлованов и траншей без дополнительных мероприятий экскаваторами с прямой лопатой возможна при глубине промерзания грунта до 30— 40 см, драглайном — до 10—15 см. Однако при этом резко падает производительность и увеличивается износ экскаватора. При большей глубине промерзания грунт необходимо дробить на куски (рис. 4.5).
Для разработки мерзлых грунтов без предварительного разрыхления проходит производственные испытания сменное рабочее оборудование с ковшом активного действия к строительным экскаваторам. Днище ковша экскаватора имеет трубчатые кожухи для установки пневмомолотов, приводящих в действие ударные зубья. Каждый пневмомолот включается в работу автоматически при достижении заданного сопротивления копанию на соответствующем ударном зубе. Под действием ударной нагрузки в массиве образуются трещины и происходит скол слоя грунта. Усилия на зубе снижаются, и автомат пуска отключает пневмомолот.
Используют также дЛя разработки мерзлого грунта без предварительного рыхления многоковшовые цепные и роторные экскаваторы со сменным оборудованием, которое подрезает и одновременно скалывает грунт мелкими кусками или отрывает его от массива зубьями, имеющими форму клыков.
Взламывание мерзлого грунта чаше всего производится одно-, двух- и трехзубыми рыхлителями (рипперами), навешенными на трактор (глубина рыхления — до 0,65 м). При этом могут быть использованы рыхлители с активными рабочими органами с приводом от гидросистемы трактора.
При разработке котлованов и траншей на небольших площадях мерзлый грунт разрыхляют при помощи клина-бабы (стальной болванки массой в несколько тонн, навешенной на стрелу экскаватора) и клина-молота. Клин-молот представ-
57
Технология строительного производства
Рис. 4.5. Схема разработки котлована с рыхлением грунта: а — клином-бабой;
б — трехклинным рыхлителем; в — с нарезкой мерзлого грунта баровой установкой; г — с нарезкой мерзлого грунта дисковой фрезой; 1 — экскаватор; 2 — экскаватор, оборудованный клином-бабой; 3 — автомобиль-самосвал; 4 — вешка; 5 — трактор, оборудованный трехклинным рыхлителем; 6 — трактор, оборудованный баровой установкой; 7 — то же, фрезой диаметром 1,5 м
ляет собой дизель-, пневмо- или гидромолот, соединенный с клином и подвешенный к экскаватору, трактору или тракторному погрузчику. При этом на одну машину может быть подвешено несколько клинов-молотов. Клин погружается в грунт под ударами молота и откалывает от массива крупные куски, которые вместе с нижележащим талым грунтом можно разрабатывать экскаватором. Клин-молот может взламывать промороженный слой грунта толщиной до 1,5 м.
Вместо рыхления всего грунта можно промерзший слой разрезать на крупные куски, размеры которых зависят от мощности экскаватора, ведущего разработку
58
Глава 4. Земляные работы
выемки. Мерзлый массив нарезают при помощи баровой или лиско-фрезерной машины, смонтированной на базе трактора или экскаватора (траншейного или роторного). Наиболее эффективно применение этих установок при глубине промерзания грунта до 1 м, при этом одна двухбаровая машина нарезает блоки в количестве, достаточном для двух работающих экскаваторов.
Все более широкое признание получает рыхление грунта взрывами. Этот способ особенно эффективен при больших объемах земляных работ и значительной глубине промерзания (более 1 м).
Наиболее трудоемкая часть буровзрывных работ — устройство шпуров (скважин) для взрывчатых веществ. Глубину и расположение шпуров, а также величину зарядов и вид взрывчатого вещества определяют расчетом. После бурения шпуров на нужной площади (в расчете на обеспечение фронта работ для экскаватора в течение суток), установки и заделки зарядов производят взрыв. Задача состоит в том, чтобы при наименьшем расходе взрывчатки получить по всей глубине промерзания равномерное дробление грунта надостаточно мелкие куски.
Оттаивание мерзлого грунта применяется лишь в том случае, если нельзя использовать никакой другой метод (например, в стесненных условиях исключается предварительное рыхление грунта взрывом или резанием). Осуществляется оттаивание с помощью горячего воздуха, электропрогрева глубинными электродами, горячим песком и т.д.
При значительных объемах работ мерзлый грунт разрабатывают захватками. Величину захватки устанавливают, исключая повторное смерзание разрыхленного грунта, не менее сменной выработки машины и не более 1—5 суточных выработок, в зависимости от температуры наружного воздуха.
4.8. Техника безопасности. Охрана окружающей среды при производстве земляных работ
Производство земляных работ в зоне действующих подземных коммуникаций следует осуществлять под непосредственным руководством прораба или мастера, а в охранной зоне кабелей, находящихся под напряжением, или действующего газопровода, кроме того, под наблюдением работников соответствующих служб.
Наиболее опасными видами земляных работ являются работы по разработке траншей и котлованов, а основным опасным фактором — обрушение грунта.
Рытье котлованов и траншей с откосами без креплений в нескальных грунтах выше уровня грунтовых вод (с учетом капиллярного поднятия) или в грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, допускается при глубине выемки и крутизне откосов, приведенных в табл. 4.1.
При установке креплений верхняя часть их должна выступать над бровкой выемки не менее чем на 15 см. Устанавливать крепления необходимо в направлении сверху вниз по мере разработки выемки на глубину не более 0,5 м. Разборку креплений следует производить в направлении снизу вверх по мерс обратной засыпки выемки.
59
Технология строительного производства
Таблица 4.1
Допускаемая глубина разработки грунта без креплений
Вилы грунтов Кругизна откоса (отношение его высоты к заложению) при глубине выемки, м, не более
1,5 3 5
Насыпные нсуплотпенныс 1:0,67 1:1 1:1,25
Песчаные и фавийные 1:0,5 1:1 1:1
Супесь 1:0,25 1:0,67 1:0,85
Суглинок 1:0 1:0,5 1:0,75
Глина 1:0 1:0,25 1:0,5
Лсссы и лессовидные 1:0 1:0,5 1:0,5
Примечание. При напластовании различных видов грунта крутизну откосов для всех пластов следует назначать по наиболее слабому виду грунта.
Котлованы и траншеи, разрабатываемые на улицах, проездах, во дворах населенных пунктов, а также в местах, где происходит движение людей или транспорта, должны быть ограждены. На ограждении необходимо устанавливать предупредительные надписи и знаки, а в ночное время — сигнальное освещение.
Места прохода людей через траншеи должны быть оборудованы переходными мостиками, освещаемыми в ночное время.
При разработке, транспортировании, разгрузке, планировке и уплотнении грунта двумя и более самоходными или прицепными машинами (скреперами, грейдерами, катками, бульдозерами и др.), идущими одна за другой, расстояние между ними должно быть нс менее 10 м.
Погрузка грунта на автосамосвалы должна производиться со стороны заднего или бокового борта.
Односторонняя засыпка пазуху фундаментов и свежевыложенпых подпорных стен допускается после мероприятий, обеспечивающих устойчивость этих конструкций.
Одной из работ, представляющих повышенную опасность для здоровья работающих, является прокладка тоннелей. Основные правила техники безопасности в этом случае следующие: достаточная подача воздуха; своевременное удаление газов и дыма; очистка воздуха от пыли; отвод природного газа.
В последнее время для указания направления проходки тоннелей часто используются лазерные приборы. Органы зрения человека при попадании на пи,х лазерного луча могут быть повреждены. Простейшей мерой зашиты в этом случае является установка лазерного прибора и направление луча на высоте, не опасной для работающих.
При проходке тоннелей существует риск обрушения стенок и кровли или заполнения его водой. Для исключения такой опасности перед началом производ
60
Глава 4. Земляные работы
ства работ необходимо тщательно изучить местность, на которой будет возводиться объект.
К числу обязательных мероприятий при проведении взрывных работ относится ограждение опасной зоны каждого объекта сигнальными знаками и плакатами с предупреждающими надписями.
Земли, которые занимают временные земляные сооружения, должны быть рекультивированы (восстановлены). Рекультивация предоставленных во временное пользование земельных участков производится в ходе строительства, а при невозможности этого — не позднее чем в течение года после завершения строительных работ.
Вопросы для самопроверки
1. Какие земляные сооружения вы знаете? Их особенности.
2. Какие группы грунтов вы знаете? Их особенности.
3. Какие подготовительные процессы выполняют при производстве земляных работ?
4. Какие водоотводные мероприятия применяют при устройстве котлованов и траншей в водонасышснном фунте?
5. Как кренятся стенки выемок при их рытье на большую глубину?
6. Как подсчитывают объемы земляных работ?
7. Какие способы производства работ используются при устройстве земляных сооружений?
8. Как производится разработка, транспортировка и укладка грунта гидромсханизи-рованным способом?
9. Как производится уплотнение грунтов?
10. Как производится разработка грунта в зимних условиях?
Тест
I. Выемка в грунте, предназначенная для устройства оснований и фундаментов зданий и инженерных сооружений, — это:
а) траншея;
б)котлован;
в) шпур;
г) насыпь.
2. Выемка в грунте трапецеидального сечения, длина которой во много раз превышает ширину, называется:
а) траншеей;
б) котлованом;
в) шпуром;
г) насыпью.
3. С помощью центробежных насосов непосредственно из котлована или траншеи при выполнении земляных работ производится:
а)планировка;
б) устройство водоотводящих канав;
в) устройство оградительных обвалований;
г) водоотлив.
61
Технология строительного производства»
4. Все объемы земляных работ подсчитывают:
а) для плотного состояния грунта с учетом коэффициента водонасыщсния;
б) для грунта в разрыхленном состоянии;
в) для грунта в специально уплотненном состоянии;
г) для плотного (естественного) состояния грунта.
5. Продольная траншея, образуемая экскаватором за один проход, называется:
а)прокладкой;
б)проходкой;
в)ярусом;
г) картой.
6. Землеройно-транспортная машина, представляющая собой базовую машину (трактор) с навесным оборудованием, состоящим из ножевого отвала, толкающей рамы и устройств для управления отвалом, — это:
а) бульдозер;
б)скрепер;
в)экскаватор;
г) гидромонитор.
7. Сооружение в земной коре вертикальных, горизонтальных или наклонных цилиндрических выработок различных диаметров и глубин:
а)планировка;
б)сварка;
в) водопонижение;
г) бурение.
8. Для бестраншейной прокладки инженерных коммуникаций используются:
а) экскаваторная разработка грунта;
б) бульдозеры и скреперы;
в) комплекты оборудования с гидродомкратами и пневмопробойниками;
г) гидромониторы.
9. Чаще всего взламывание мерзлого грунта производится:
а) рыхлителями (рипперами);
б) грузоподъемными кранами;
в) гидромониторами;
г) автосамосвалами.
10. Погрузка грунта на автосамосвалы должна производиться:
а) с любой стороны;
б) со стороны заднего или бокового борта;
в) со стороны кабины водителя;
г) только со стороны заднего борта.
Ключ
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
б а г г б а г В а б
62
ГЛАВА 5. СВАЙНЫЕ РАБОТЫ
На смену традиционной технологии возведения зданий на грунтовых подушках пришли методы устройства оснований и фундаментов зданий и сооружений с использованием свай со значительным уменьшением объемов земляных и бетонных работ. С помощью свай передаются нагрузки на нижележащие прочные слои грунта, увеличивается несущая способность слабых грунтов, осуществляется временное крепление стенок котлованов или защита от воды.
Свайные работы — строительные работы по изготовлению, погружению в грунт, извлечению (в случае надобности) свай, объединению отдельных погружаемых в грунт свай в единую конструкцию (устройство ростверков свайных фундаментов или мостовых опор, установка продольных связей и анкерных креплений на шпунтовой стенке и др.).
Методы производства свайных работ зависят от вида применяемых свай. Свая — стержневой конструктивный элемент, погружаемый в грунт или образуемый в скважине для передачи нагрузки от сооружения грунту.
По способу устройства сваи подразделяются на готовые и набивные.
Готовые сваи изготовляют заранее и погружают в грунт забивкой, вибрацией, вдавливанием, завинчиванием, подмывом или комбинированным методом.
Набивные сваи сооружаются непосредственно в грунте, в местах их проектного расположения, путем устройства скважин и заполнения их бетонной смесью или песчаным грунтом. В некоторых странах набивные сваи называют местными сваями. Их области применения: твердые глинистые грунты с включением валунов и объекты, где забивка или погружение свай недопустимы из-за возможности деформирования прилегающих строений, конструкций или земляных массивов и др. К набивным сваям относятся и вытрамбованные (выштампованные) сваи, сваи в пробитых скважинах.
По способу передачи нагрузки на грунты сваи подразделяются на сваи-стойки, передающие нагрузку на прочный малосжимаемый грунт главным образом за счет опирания на него острием, и висячие сваи, несущая способность которых обеспечивается главным образом трением их боковой поверхности о грунт.
5.1. Методы погружения заранее изготовленных свай
Наиболее широко в строительстве используются готовые железобетонные сваи квадратного или прямоугольного сечения длиной от 3 до 20 м и сечением от 20x20 до 40x40 см. Применяются также составные сваи такого же сечения, сваи-колонны и пирамидальные сваи, дающие возможность при том же расходе материалов повысить за счет распорного эффекта несущую способность почти в 1,5 раза. Наряду со сплошными сваями (без полостей в стволе) в незначительном объеме изготовляются полые (с продольной полостью в ее стволе), в том числе железобе-
63
Технология строительного производства
тонные призматические и пирамидальные сваи с полостями различных поперечных сечений, трубчатые (забивная цилиндрическая свая, образуемая погружением в грунт стальной или тонкостенной железобетонной трубы), пакетные — готовые сваи, полученные из нескольких продольных элементов, соединенных в пакет. К готовым сваям относятся и шпунтовые сваи (шпунтины) из досок либо брусьев с боковым гребнем и пазом или из специального прокатного профиля с замковым соединением по боковым продольным сторонам для образования в грунте водонепроницаемой шпунтовой стенки. Полые сваи, через полость которых осуществляется охлаждение вечномерзлых грунтов в зимнее время, называются холодными.
Тонкостенные полые сваи большого диаметра (свыше 0,8 м) с замкнутым поперечным сечением (сваи-оболочки) позволяют экономить при одинаковой удельной несущей способности с традиционными конструкциями свай до 30% бетона и 10—20% арматуры. Сваи-оболочки имеют кольцевое сечение диаметром до 6 м и общую длину до 40 м, составленную из звеньев длиной 3—8 м.
Забивка свай осуществляется с помощью копровых установок (копров), смонтированных на различном ходовом оборудовании: колесных тележках, спецшасси с пнсвмоколссным ходом, самоходных кранах и экскаваторах и др. Рабочим оборудованием таких установок являются свайные молоты. Свайный молот со свайным наголовником навешивается на мачту копра. В зависимости от проектного положения свай применяются вертикальные копры (для забивки вертикальных свай), наклонные (для забивки наклонных свай) и универсальные (для забивки свай в любом положении).
При выборе тина агрегата следует исходить из технологических условий площадки, типоразмеров сваи, производительности и технологических особенностей машины и сетки свайного поля.
До начала производства свайных работ должны быть выполнены следующие операции: отрывка котлованов и траншей, разбивка осей свайных рядов и мест погружения свай, устройство подъездных дорог, укладка свай у места их погружения с предварительным осмотром и в случае необходимости с отбраковкой. Для раскладки комплектов свай у мест их погружения используется грузоподъемный кран. Свая, являющаяся ориентиром при погружении других свай свайного или шпунтового ряда, называется маячной. В случае повреждения или недостаточной несущей способности проектной сваи рядом с ней погружается в грунт свая-дублер.
Технологический процесс погружения свай забивкой состоит из следующих операций: установки копра; подтаскивания сваи к копру (подтаскиватьсваи можно только через отводной блок, закрепленный на основной рамс сваебойного агрегата); подъема и установки сваи на место погружения под молот (призматические сваи стропят, обязательно пропуская через монтажную петлю, тросом-удавкой, длина свободного конца которого нс должна превышать 15 см); наведения, ориентирования и погружения сваи ударами молота; перехода копра или
64
Глава 5. Свайные работы
перемещения оборудования к очередному месту погружения свай. При этом 70— 80% рабочего времени расходуется на передвижки копров, сама же забивка свай занимает только 20—30%. Поэтому выбору наиболее подходящего сваебойного оборудования и рациональной схемы перемещения копров, подготовке путей, предварительному размещению свай на площадке, подаче их к копру, строповке и другим вопросам организации работ необходимо уделять большое внимание.
Свайные молоты подразделяются по виду привода, по способу управления и принципу действия. Они бывают: с механическим приводом (ударная часть этих молотов поднимается лебедкой); с гидравлическим приводом (преобразование и транспортирование энергии посредством жидкости); с пневматическим приводом (используется энергия сжатого воздуха); дизель-молоты (работают по принципу двигателя внутреннего сгорания).
Системы управления свайными молотами делятся на рычажные, полуавтоматические и автоматические. По принципу действия различают молоты: простого действия, у которых привод используется только для подъема ударной части, а забивка свай осуществляется ударом свободно падающего молота; двойного действия, у которых привод используется как для подъема, так и для забивки сваи (дизель-молоты).
В мировой практике самой многочисленной группой машин для забивки свай, шпунта и труб являются трубчатые дизель-молоты. Они выгодно отличаются от других типов молотов независимостью от посторонних источников энергии, простотой конструкции, низкой себестоимостью и высокой производительностью. У трубчатых дизель-молотов есть и существенные недостатки: они трудно запускаются при погружении свай в слабые грунты и не обеспечивают независимого управления при блочной и батарейной забивке свай.
Масса ударной части молота, в том числе дизель-молота, должна быть: при длине сваи более 12 м — не менее массы сваи; при длине сваи до 12 м при плотных грунтах — не менее 1,5 массы сваи, а при грунтах средней плотности — не менее 1,25 массы сваи, включая во всех случаях массу наголовника.
Возрастающие нагрузки на фундаменты требуют создания сваебойной техники с массой ударной части до 10 т, а для строительства монументальных сооружений — паровоздушных молотов и гидромолотов с массой ударной части 50—200 т.
Выбор молота для забивки свай и свай-оболочек производят в зависимости от проектной несущей способности свай и их массы. Вначале определяют минимально необходимую энергию удара молота Э (в Дж):
Э= 175аР,
где а — коэффициент, равный 25; Р — несущая способность сваи, кН.
По справочным данным подбирают молот, энергия удара которого превышает значение Э. Проверку производят по условию:
(Q„ + q)/3p<K,
5 А С Стаценко
65
Технология строительного производства
где QB — полная масса молота, кг;
q — масса сваи, кг;
Эр — расчетная энергия удара, Дж, равная 0,4 Qb для штанговых и 0,9 QB для трубчатых молотов;
К — коэффициент, принимаемый равным: 6 — для трубчатых дизель-моло-тов; 5 — для штанговых молотов при забивке железобетонных свай.
Первые удары по свае производят с малой высоты — до 0,5 м, пока она не получит правильного направления. Затем силу удара молота постепенно увеличивают до максимальной. От каждого удара свая погружается на определенную величину, называемую отказом. Сваи забивают до достижения расчетного отказа, который принято находить как среднее значение замеров погружения от десяти ударов. Серию ударов, выполняемых для замера средней величины отказа, называют залогом.
Недобивание свай по технологическим причинам и грунтовым условиям допускается на 0,5 м при их погружении на 10 м, и на 1 м при погружении на глубину более Юм. Отклонения верха голов погруженных свай не должны превышать +50 мм.
При застройке районов, где залегают значительные (до 40 м) толщи слабых грунтов, применяются составные сваи из 8-метровых элементов без острия на нижнем конце, имеющих специальные монтажные замки, которые обеспечивают равнопрочность сваи по всей длине. Составные сваи погружаются с помощью обычного сваебойного оборудования.
Технологический процесс безотходной забивки свай осуществляется в такой технологической последовательности:
♦ с помощью вспомогательной лебедки в отверстие разрывного устройства устанавливают сваю, Лебедкой опускают на верхнюю ее часть наголовник с молотом и начинают погружать сваю;
♦ после погружения модульная часть сваи наращивается следующей сваей. Состыкованные сваи погружают в грунт до необходимой отметки;
♦ недопогруженная часть сваи зажимается двумя поясами разрывного устройства и отрывается;
♦ оторванная часть сваи, находящаяся в верхнем поясе разрывного устройства, ориентируется на ось забивки следующей сваи перемещением копра или манипулированием мачтой;
♦ затем молотом ее погружают в грунт и наращивают следующей.
Цикл повторяется. Для безотходной технологии сваи изготовляют одного типоразмера — модуля, имеющего специальное стыковое соединение.
Вибропогружепие свай, шпунтов, труб производится вибрированием с помощью вибропогружателя (вибрационной машины). При вибрации сцепление частиц грунта и трение сваи о грунт уменьшаются, и свая под действием собственного веса и веса вибропогружателя погружается в грунт.
66
Глава 5. Свайные работы
Вибропогружатель состоит из вибратора направленного действия, электродвигателя с редуктором, приспособления для крепления к верхнему концу сваи и пульта управления. Вибропогружатель можно использовать в комплекте с копром или краном, имеющим направляющую стрелу.
Низкочастотные вибропогружатели применяются для погружения тяжелых свай, высокочастотные — легких. Низкочастотный вибропогружатель со статическим моментом дебалансов 93 кН имеет частоту колебаний 7 с"1; возмущающая сила его дебалансов — 185 кН; амплитуда колебаний (без сваи) —20 мм; мощность электродвигателя — 69 кВт; масса — 4 240 кг. Вибропогружатель с такими параметрами обеспечивает погружение железобетонных свай квадратного сечения 35x35 см массой до 3 т и может быть использован для погружения свай-оболочек массой до 10 т в сочетании с подмывом грунта и его выборкой из полости.
Эффективность работ по погружению элементов в грунт увеличивается при дополнительном применении подмыва, который рекомендуется во всех случаях, когда грунты отличаются от водонасыщенных песков, а требуемая глубина погружения превышает 8 м. Например, без подмыва железобетонные сваи трудно погрузить больше, чем на Юм, даже при погружении их в песчаные водона-сышенные грунты. Вибропогружение весьма успешно применяется в гидротехническом строительстве при погружении металлических шпунта в водонасыщенные песчаные грунты.
В последнее время вместо вибропогружателей часто используются вибромолоты (массой от 1 до 12 т), действие которых основано на сочетании ударных и вибрационных воздействий на сваю. Применение вибромолотов позволяет сократить время погружения свай и свай-оболочек до 8 раз по сравнению с погружением аналогичным по мощности вибропогружателем. Их использование особенно эффективно при тяжелых грунтах с каменными включениями.
Безударное погружение готовых свай осуществляется тремя способами: завинчиванием, вдавливанием и гидроподмывом.
Винтовые сваи наиболее широко применяются для устройства фундаментов радиомачт и опор ЛЭП в качестве анкеров, т.е. в тех случаях, когда имеют место выдергивающие нагрузки. Ствол сваи может быть стальным или железобетонным, башмак изготавляют литым из стали, чугуна или железобетона. Диаметр ствола — 40—60 см, диаметр лопастей — 1 —2,5 м.
Винтовые сваи погружают в грунт завинчиванием с помощью кабестанов (механизмов, передающих свае вращательное движение при погружении в грунт) или специальных установок.
Статическое вдавливание свай осуществляется вдавливающим агрегатом на базе двух тракторов или системой гидравлических домкратов. Вибровдавливание производится за счет веса сваи, вибропогружателя и трактора, на котором смонтирована установка.
Способ вдавливания эффективен при погружении коротких свай длиной до 6 м, при этом не разрушаются головы свай.
67
Технология строительного производства
Суть погружения свай способом гидроподмыва заключается в том, что под действием воды, направленной под напором к острию сваи из одной или нескольких труб, лобовое сопротивление грунта снижается. Забивные сваи, погружаемые в грунт с одновременным подмывом их водой, подаваемой под давлением под острие свай, называется подмывными. Висячие сваи погружать методом гидроподмыва нельзя, так как при этом нарушается сцепление их боковой поверхности с грунтом.
5.2. Методы устройства набивных свай
Набивные сваи изготовляются непосредственно на строительной площадке без сотрясения грунта и в естественных условиях, что особенно важно при производстве работ вблизи или внутри существующих зданий и сооружений. В грунте устраиваются скважины или подобные полости с последующим их заполнением бетонной смесью (с армированием или без него) или сыпучим грунтом (песком или песчано-гравийной смесью) — грунтовая (песчаная) свая. Диаметр набивных свай 0,4—2 м и длина до 50 м. Несущая способность достигает 600 т на одну сваю.
Широкое применение получили буронабивные сваи, сваи в пробитых скважинах и вытрамбованных котлованах (рис. 5.1).
При устройстве буронабивных свай бурение в водонасыщенных и неоднородных глинистых грунтах текучей консистенции с прослойками песка и супесей требует крепления стенок скважин обсадными трубами. Российский инженер А.Э. Страус в 1899 г. изобрел набивные бетонные сваи, изготовляемые в буровой скважине путем трамбования небольших порций бетонной смеси при одновременном подъеме обсадной трубы. Был найден эффективный для того периода способ изготовления бетонных свай.
Проходка обводненных скважин в неустойчивых грунтах может выполняться и без обсадных труб под защитой глинистого бурового раствора без промывки. Глинистый раствор благодаря значительной плотности оказывает на стенки скважин гидростатическое давление, которое удерживает грунт от обрушения. Кроме того, циркулирующий раствор выносит на поверхность выбуренный грунт и охлаждает буровой рабочий орган. Бетонирование свай под глинистым раствором производят подводным способом.
Для увеличения несущей способности набивных свай их изготовляют с уширенным основанием. При неустойчивых грунтах его не делают. Существуют следующие способы получения уширения: трамбование, разбуривание и камуфлет-ный взрыв. Размеры уширения определяют приближенно по объему втрамбованного бетона.
Состав работ при устройстве буронабивных свай в плотных грунтах:
♦ установка буровой машины на ось скважины;
♦ бурение скважины до проектной отметки уширения с периодическим подъемом и очисткой бурового органа;
68
Глава 5. Свайные работы
Рис. 5.1. Устройство набивных свай: а — с уширенной пятой в плотных грунтах: / — бурение скважины; II — опускание заряда В В; III — заполнение скважины бетонной смесью литой консистенции; IV — образование уширенной полости взрывом заряда ВВ; V — установка инвентарной опалубки и бетоноли-тной трубы с бункером; VI — установка арматуры; VII — заполнение бетонолитной трубы и бункера бетонной смесью;
VIII — извлечение бетонолитной трубы с одновременным вибрированием; IX — установка арматурного каркаса в головной части сваи; X — готовая свая; б — в вытрамбованных котлованах с башмаком-уширителем: I — вытрамбовывание котлована и втрамбовывание щебня для образования нижнего уширения; II — установка на дно котлована башмака-уширителя и его добивка; III — втрамбовывание щебня отдельными порциями для образования верхнего уширения; в — в фундаменте с микросваями: I — установка на точку;
II — погружение штампа микросвай; III — совместное погружение штампа микросвай и штампа ростверка; IV— извлечение штампа микросвай; V— извлечение штампа ростверка; VI — бетонирование скважины; I — стрела с забивным механизмом;
2 — базовая машина; 3 — штамп ростверка; 4 — штамп микросваи
69
Технология строительного производства
♦ замена бурового органа (шнека, ковша и др.) на расширитель скважины;
♦ бурение уширенной части скважины;
♦ зачистка и контроль качества скважины;
♦ погружение в готовую скважину арматурного каркаса;
♦ бетонирование скважины.
Технология изготовления свай в пробитых скважинах заключается в следующем. Сначала в грунт забивается обсадная труба,.имеющая в верхней части специальный оголовок, а в нижней части плоский башмак, который после погружения трубы оставляется в скважине. Контроль окончания погружения трубы, кроме прямого промера, осуществляется по отказу за один удар. При необходимости армирования сваи в полость трубы устанавливается пространственный арматурный каркас, который должен иметь не менее 6 продольных стержней. После заг-ружения бетонной смесью труба постепенно извлекается. Уплотнение уложенной бетонной смеси производится путем вертикальных колебаний обсадной трубы с помощью вибратора, закрепленного в нижней ее части. Сваи в пробитых скважинах в результате уплотнения околосвайного грунта имеют большую несущую способность, чем сваи, изготовленные в пробуренных скважинах.
Набивные сваи можно формовать с использованием пневмопробойников, особенно в стесненных условиях строительства. В отличие от бурильных установок для них не требуются свободные площади и подъездные пути. Пневмопробойником сначала пробивают вертикальную скважину. Затем его извлекают и заполняют скважину полусухой бетонной смесью. При повторной проходке пневмопробойника смесь уплотняется и вдавливается в стенки скважины, обеспечивая сцепление с грунтом. При этом грунт уплотняется, что улучшает работу сваи. Операции повторяют до получения сваи нужного размера. Диаметр сваи может достигать 300 мм, глубина — 10 м.
Сваи в вытрамбованных котлованах (глубиной до 4,5 м) выполняются аналогично сваям в пробитых скважинах с помощью специального оборудования, в том числе штампонабивные фундаменты с микросваями. Такие фундаменты представляют собой монолитные конструкции, состоящие из заглубленных, выштам-пованных в грунте, ростверков и нескольких микросвай (2—6) в интенсивно уплотненном грунтовом ядре.
Выштамповка скважин осуществляется специальным составным лидером, который навешивается на копре для погружения свай, снабженном трубчатым дизсль-молотом. Стенки выштампованных скважин имеют качественную поверхность и достаточно высокую прочность для бетонирования фундаментов без устройства опалубки.
5.3. Устройство ростверков и безростверковых свайных фундаментов
Огромная часть забивных свай остается недопогруженной до 1,5 м и более. На таком свайном поле возводить здание нельзя. Все сваи необходимо срезать на одном уровне. Для этого существуют различные приспособления: огромные ку
70
Глава 5. Свайные работы
сачки, при этом арматуру обрезают автогеном или гидравлическими ножницами; разрывные устройства, позволяющие срезать головы свай на высоте от 0,5 до 2 м; сваерезы, с помощью гидроцилиндра срезающие специальным ножом сваю вместе с арматурой, и др.
При подготовке свайного поля к устройству ростверка осуществляется геодезическая разметка уровня срубки голов свай.
При заделке в ростверк головы свай разбиваются и сваривается арматура ростверка и свай. Устройство опалубки и бетонирование ростверков производится обычными способами, аналогично производству бетонных работ при устройстве фундаментов.
Применение сборных ростверков уменьшает объемы земляных работ, сокращает сроки строительства свайных фундаментов, снижает себестоимость возведения объекта по сравнению с монолитными ростверками, позволяет изготовлять ростверки централизованно в заводских условиях индустриальными методами, оставив на стройплощадке только устройство бетонной подготовки и монтаж. Их применение дает возможность унифицировать все решения фундаментов с одними и теми же конструкциями для фундаментов на естественном основании и на сваях.
Использование безростверкового свайного фундамента позволяет исключить работы по устройству монолитного ростверка. Его рол ь при этом выполняют стеновые панели поперечных стен первого этажа, которые работают как неразрезные балки.
5.4. Контроль качества и техника безопасности
Качество свайных работ контролируется по разбивочным осям. Допускаемые отклонения поперек оси свайного ряда — 0,2 и вдоль его оси — 0,3 диаметра круглой сваи или диагонали прямоугольной сваи. В процессе забивки каждой сваи в журнале работ регистрируются все условия погружения и контрольный отказ, замеренный в трех последовательных залогах. Проверку несущей способности свай выполняют.пробной добивкой.
Набивные сваи контролируют по прочности контрольных бетонных кубиков, придерживаясь общепринятой методики.
Несущая способность всех видов свай может быть установлена контрольным динамическим испытанием отдельных свай или статической нагрузкой.
При ведении свайных работ нужно постоянно проверять надежность и устойчивость копров, путей их передвижки, подмостей и эстакад. Чтобы сохранить устойчивость копра, сваи подтягивают только через отводной блочок, установленный у основания стрел.
Вопросы для самопроверки
1. Какие работы относятся к свайным?
2. Как подразделяются сваи по способу устройства?
71
Технология строительного производства
3. Какие методы погружения свай вы знаете?
4. Как осуществляется забивка свай?
5. Как производится выбор молота для забивки свай и свай-оболочек?
6. Как осуществляется технологический процесс безотходной забивки свай?
7. Как производится вибропогружение свай?
8. Как осуществляется безударное погружение готовых свай?
9. Как устраиваются буронабивные сваи?
10. Как устраиваются ростверки и безростверковые свайные фундаменты?
Тест
1. Стержневой конструктивный элемент, погружаемый в грунт или образуемый в скважине для передачи нагрузки от сооружения грунту, это:
а) свая;
б) ростверк;
в) траншея;
г) арматура.
2. Забивка свай осуществляется с помощью:
а) копровых установок;
б) кабестанов;
в) тракторов;
г) грузоподъемных кранов.
3. От каждого удара молота для забивки свай она погружается на определенную величину, называемую:
а) отказом;
б) ударом;
в)паспортом;
г) залогом.
4. Серию ударов, выполняемых для замера средней величины отказа, называют:
а) отказом;
б) ударом;
в)паспортом;
г) залогом.
5. Погружение свай, шпунтов, труб вибрированием с помощью вибропогружателя (вибрационной машины):
а) забивка;
б) завинчивание;
в) вибропогружение;
г) гидроподмыв.
6. Сваи, погружаемые в грунт завинчиванием с помощью кабестанов или других специальных установок, называются:
а) винтовыми;
б) забивными;
в) вибропогружаемыми;
г) сваями-оболочками.
7. Статическое вдавливание свай осуществляется:
а) кабестаном или другими специальными установками;
72
Глава 5. Свайные работы
б) вдавливающим агрегатом на базе двух тракторов или системой гидравлических домкратов;
в) гидроподмывом;
г) завинчиванием.
8. Скважины или подобные полости с заполнением бетонной смесью или сыпучим грунтом представляют собой сваи:
а) винтовые;
б) забивные;
в) набивные;
г) сваи-оболочки.
9. Фундаменты, представляющие собой монолитные конструкции, состоящие из заглубленных, выштампованных в грунте, ростверков и нескольких микросвай в интенсивно уплотненном грунтовом ядре, бывают:
а) штатные;
б) штампонабивные с микросваями;
в) ленточные;
г) специальные.
10. Для проверки несущей способности свай выполняют:
а) бетонирование ростверка;
б) пробную добивку;
в) дополнительные расчеты;
г) изготовление бетонных кубиков.
Ключ
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
а а а Г В а б В б б
73
ГЛАВА 6. КАМЕННЫЕ РАБОТЫ
Каменная кладка — это конструкция (фундамент, стена, перегородка и др.), выполненная из природных или искусственных камней различной формы, которые укладывают на строительном растворе в определенном порядке. Работы по устройству кладки называются каменными. Монтаж стен зданий из крупных блоков (простеночных, перемычечных и подоконных) также иногда называется кладкой из крупных блоков. Термин «каменные работы» может иметь значение «каменная кладка» при выполнении процесса кладки.
При строительстве зданий и сооружений применяют следующие виды кладки: ♦ из кирпича (керамического, силикатного, кислотоупорного и др.) и камней правильной формы: природных (пиленых или тесаных) и искусственных (керамических, силикатных, легкобетонных и др.);
♦ из камней неправильной формы (бутовых и бутобетонных);
♦ смешанную (с облицовкой лицевым кирпичом, тесаным камнем и т.д.) и облегченную многослойных наружных стен.
Вид кладки зависит от назначения конструкции, экономической целесообразности использования материалов и условий эксплуатации. Каждый вид кладки обладает специфическими особенностями и свойствами (прочностью, огнестойкостью, тепло- и звукоизоляцией, водостойкостью, морозоустойчивостью и др.), которые определяют область применения ее в зданиях и сооружениях различного назначения и выбор каменных материалов.
Природный камень (бут) в строительстве применяется размером 150—500 мм по наибольшему измерению. По форме он делится на рваный (неправильной формы), постелистый, у которого две примерно параллельные плоскости, и булыжник, имеющий округлую форму. Из обработанных природных камней твердых пород (колотых, пиленых, тесаных), которые в наибольшей степени обладают высокой прочностью, стойкостью против выветривания и замораживания, а также декоративностью, устраивают опоры и устои мостов и путепроводов, подпорные стенки, облицовывают набережные, а также отдельные части монументальных зданий и сооружений. Камень бутовый из плотных пород должен иметь марку по прочности на сжатие не ниже 150 кг/см2 (для пористых пород минимальная марка 25).
Искусственные каменные материалы (керамические, силикатные, легкобетонные и др.) применяются для возведения подземных и наземных конструкций зданий и сооружений, при этом легкобетонные, силикатные и керамические пустотелые — в основном для кладки наружных стен зданий.
Например, силикатный материал имеет пониженную стойкость к действию пресных и углекислых вод, от высоких температур в нем разлагаются гидросиликаты кальция, что может привести к разрушению конструкций. Поэтому его нельзя применять для кладки фундаментов во влажных грунтах и для цоколей
74
Глава 6. Каменные работы
без надежной гидроизоляции, для наружных стен влажных и мокрых помещений без защиты облицовочными плитами, для печей и нагреваемых участков печных труб, для незащищенных от увлажнения открытых конструкций (парапетов, столбов и т.д.).
Особое место в ряду искусственных каменных материалов для возведения стен зданий и сооружений традиционно занимают керамические (от греч. keramos — глина) изделия: кирпичи и камни. Кирпичи изготавливают полнотелыми и пустотелыми, а камни — только пустотелыми. В зависимости от назначения изделия изготавливают рядовыми (для кладки стен и других элементов зданий и сооружений с последующей их отделкой или без нее) и лицевыми, в том числе и профильными (для облицовки наружных и внутренних стен).
Промышленностью выпускаются керамические кирпичи различных размеров: одинарный (длина — 250, ширина — 120 и толщина — 65 мм), утолщенный (250x120x88 мм), модульные одинарные (288x138x65 мм) и др. Камни имеют размеры 250x120x 138 мм, модульные —288x 138x 138 мм, укрупненные — 250x250x138 мм, 250x250x188 мм, 250x180x138 мм и др.
Чтобы кладка получилась красивой, кирпич должен быть правильной формы, с прямыми ребрами, без трещин и других дефектов внешнего вида. Для рядовых изделий не допускаются — отбитости углов и ребер глубиной более 5 мм и длиной от 10 до 15 мм, трещины протяженностью до 30 мм по постели (плашку) полнотелого кирпича, до первого ряда пустот пустотелых изделий, на 1/2 толщины тычковой или ложковой грани камня.
Количество половинка (парных половинок или изделий, имеющих недопустимые трещины) в доставленном на стройку материале должно быть не более 5%.
В последние годы в связи с изменением нормативов в сторону повышения термического сопротивления стен, интенсивным развитием малоэтажного и индивидуального строительства меняется структура стеновых материалов, увеличивается выпуск эффективных крупноразмерных кладочных изделий (блоков из ячеистых бетонов, газосиликатных камней, силикатобетонных и вибропрес-сованных блоков и др.). Например, масса стен, возведенных из ячеистого бетона, втрое меньше, чем из кирпича, и в 1,7 раза — керамзитобетона. Каждый блок сразу заменяет 16—30 кирпичей, при этом уменьшается расход раствора, стены из блоков возводятся быстрее кирпичной кладки.
При каменной кладке для скрепления кирпичей и камней друг с другом и равномерного распределения между ними нагрузок используются строительные растворные смеси (растворы). При выполнении бутобетонной кладки камни укладываются в бетонную смесь.
Растворы состоят главным образом из вяжущих, заполнителей (песка) и воды, по количеству применяемых вяжущих делятся на простые и сложные. В простых растворах (цементный, известковый и т.д.) в качестве вяжущего присутствует один компонент (цемент, известь). В сложных растворах используется комбинация вяжущих веществ (цемент — известь, цемент — глина и т.д.).
75
Технология строительного производства
Цементные растворы, как самые прочные, применяют при сооружении подземных конструкций и при кладке стен; контактирующих с влагой. Это холодный раствор и применять его для кирпичной кладки стен жилых помещений не рекомендуется. В лучшем случае на цементном растворе ведут кладку облицовочного слоя, а внутреннюю часть — на сложном или известковом растворе.
Применение нескольких вяжущих меняет структуру и свойства раствора. К примеру, известь и глина вводится в цементные растворы в качестве пластификатора, улучшающего пластичность раствора. Цементно-известковые (сложные) растворы чаще всего применяют для надземной кладки или для штукатурки подвальных помещений, они рассчитаны на работу в нормальных условиях. Поэтому для каменной кладки, располагающейся ниже уровня грунтовых вод, такие растворы применять не следует.
Растворы завозят на строительную площадку в готовом виде, но при небольших объемах работ их затворяют непосредственно на месте производства работ. Такие растворы обычно продаются в виде готовой смеси в необходимых соотношениях, для их приготовления достаточно добавить нужное количество воды и выполнить другие действия согласно прилагаемой инструкции.
6.1. Элементы и правила каменной кладки
Каменная кладка подразделяется на кладку из обыкновенного глиняного кирпича, силикатного кирпича, легкобетонных, керамических и природных камней. При выборе материалов учитываются различные факторы (эстетический, экономический и др.), а также нормативно-технические требования. Например, цокольная часть зданий должна выполняться из полнотелого глиняного кирпича. Применение для этих целей силикатного или пустотелого кирпича не допускается.
Все грани естественных и искусственных камней прямоугольной формы имеют свои названия. Верхняя и нижняя грани называются соответственно верхней и нижней постелью (платком), длинная боковая грань — ложком, короткая — тычком.
Ряд камней, уложенных вдоль стены ложком, называется ложковым, а тычком — тычковым. Крайние ряды камней в ряду кладки, образующие лицевую поверхность кладки, называются верстой, внутренние (уложенные между верстами) — забуткой. Версты делятся на наружные, расположенные со стороны фасада здания, и внутренние — изнутри здания. Элементы кладки представлены на рис. 6.1, а.
При кладке могут использоваться как целые кирпичи и камни, так и их части, получаемые колкой или теской, кратные четверти длины целого. Они имеют соответствующие названия: четвертка, половинка, трехчетвертка (рис. 6.1, б).
Каменная кладка может быть различной степени сложности. Стены выполняют с проемами и без них (глухими). Они могут иметь напуски — выступы кирпича на лицевую поверхность, пояски — напуск нескольких рядов кладки, обрезы —
76
Глава 6. Каменные работы
Рис. 6.1. Элементы и обрывы кладки: а — элементы кладки; б — части кирпича (целый, трехчетвертка, половинка, четвертка); в, г — убежные штрабы; д — вертикальная штраба в месте примыкания другой стены; е — то же, на прямом участке; 1 — кирпич, уложенный тычком; 2 — горизонтальный шов; 3 — вертикальный поперечный шов;
4 — забутка; 5 — кирпич, уложенный ложком; 6 — вертикальный продольный шов
видимое с фасада уменьшение толщины кладки, уступы — смещение плоскости кладки от основной плоскости стены и другие детали. Могут также устраиваться ниши — углубления в стене, кратные половине камня, или пилястры — выступы в виде вертикальных прямоугольных столбов, выкладываемые вперевязку со стеной. Углубления в стене для размещения трубопроводов, электрических кабелей и прочих скрытых проводок называются бороздами. После монтажа проводок их заделывают заподлицо с плоскостью стены.
77
Технология строительного производства
Места временного вынужденного обрыва кладки (в основном — на смежных захватках или в местах примыканий стен) — штрабы, выкладывают так, чтобы при возобновлении работ обеспечить перевязку новой части кладки с ранее возведенной. Штрабы могут быть выполнены по-разному. Они бывают наклонные — убежные (рис. 6.1, в, г) и вертикальные (рис. 6.1, д, е).
Убежная штраба по сравнению с вертикальной обеспечивает лучшую связь соединяемых участков стен. Убежными штрабами в виде небольших участков стен высотой до шести рядов выкладываются на наружных верстах маяки (маячная штраба), которые используются в процессе кладки для закрепления причалок.
В вертикальные штрабы для надежности соединений кладки закладываются сетки (арматура) не реже чем через 1,5 м по высоте кладки, а также в уровне каждого перекрытия с продольными стержнями диаметром не более 6 мм и поперечными — не более 3 мм. Число продольных стержней арматуры принимается из расчета: один стержень на каждые 12 см толщины стены, но не менее двух при толщине стены 12 см.
Разность высот вынужденных обрывов кладки не должна превышать высоты этажа (но не более 4 м), разность высот смежных участков кладки фундаментов — не более 1,2 м.
Раствор, находящийся между смежными камнями, образует шов. Прочность раствора меньше прочности каменного материала, поэтому с увеличением толщины шва уменьшается прочность кладки. Кроме того, при перерасходе раствора, из-за его увеличенной по сравнению с кирпичом эксплуатационной влажности, возведенная стена по теплотехническим и комфортно-климатическим условиям уступает стене с тонким швом. Нормативная толщина горизонтальных швов кладки из кирпича и камней правильной формы должна составлять 12 мм (допускается от 10 до 15 мм), вертикальных швов — 10±2 мм.
Степень заполнения швов кладки раствором зависит от последующей отделки стен. Если наружные поверхности стен не оштукатуриваются, то кладку ведут с полным заполнением шва. Излишек раствора при этом выдавливается кирпичом на лицевую сторону стены и подрезается мастерком — кладка выполняется вподрезку. Ей можно придать любую форму: выпуклую, вогнутую, прямоугольную, треугольную и другую, применяя расшивки с различными очертаниями рабочих частей. Такая кладка называется под расшивку. Если же стена в дальнейшем оштукатуривается или облицовывается, то для лучшей связи штукатурного или облицовочного слоя с кладкой швы примерно на глубину 1 см не заполняются раствором. Такая кладка называется впустошовку.
Толщина кладки стен назначается кратной половине кирпича или камня: */2; 1; 1 */2; 2; 2*/2; 3. Толщина стен назначается с учетом вертикальных швов. Поэтому толщина кирпичной стены в один кирпич равна длине кирпича — 25 см; в полтора кирпича (25 + 1 + 12) — 38 см; в два кирпича (25 + 1 + 25) — 51 см; в два с половиной кирпича (25 + 1 + 25 + 1 + 12) — 64 см и т.д.
78
Глава 6. Каменные работы
Высота рядов кладки складывается из высоты камней (кирпича) и толщины горизонтальных швов. Высота рядов кладки из кирпича толщиной 65 мм с учетом средней толщины шва 12 мм будет составлять 77 мм, из кирпича высотой 88 мм (88 + 12) — 100 мм.
Правила каменной кладки. Каменная кладка должна выполняться с соблюдением следующих правил.
1-е правило. Каменную кладку необходимо вести рядами, параллельными между собой и перпендикулярными к направлению действующей нагрузки (так как камень и растворы хорошо работают на сжатие, а на изгиб и сдвиг — плохо).
2-е правило. Швы, разграничивающие камни, должны быть взаимно перпендикулярны и перпендикулярны к постели. При этом одна система плоскостей должна быть перпендикулярна к лицевой поверхности кладки, другая — параллельна ей. Отклонения приводят к образованию клина и сдвигающих усилий.
3-е правило. Вертикальные швы в смежных рядах кладки должны перекрываться камнями вышележащих рядов, т.е. должны быть перевязаны. В противном случае нагрузка на кладку не распределяется на всю конструкцию, швы могут расшириться, а кладка разрушится. Перевязка кладки считается достаточной, если составляет а > 0,4h (где h — высота камня), но не менее 45 мм.
Определенный порядок в укладке камней называется системой перевязки. Для обеспечения монолитности стены кладку ведут с перекрытием вертикальных швов в каждом последующем ряду. Допускается вариант, когда вдоль стены кладку можно перевязывать в каждом ряду, а поперек стены — только через несколько рядов.
При проектировании конструкции учитываются все возможные нагрузки на кладку, производятся соответствующие расчеты с проверкой на прочность (от вертикальных нагрузок) и устойчивость (от горизонтальных нагрузок) и назначаются параметры кладки. В рабочих чертежах указываются не только форма и размеры кладки, но и марки каменных материалов и раствора. На прочностные характеристики кладки оказывают влияние все ее компоненты: марки кирпича или камня и раствора, толщина и плотность швов, форма и размеры кладки.
Кроме того, конструкция кладки должна соответствовать экологическим и тепло- и звукоизоляционным требованиям. Поэтому для конструкций наружных стен, кроме проверки на прочность и устойчивость, проводится теплорас-чет и определяются границы «точки росы». Другие характеристики кладки должны соответствовать действующим нормативно-техническим документам.
Из-за неровностей постели камня, неодинаковой толщины и плотности горизонтальных швов кладки (что зависит от тщательности перемешивания раствора, степени разравнивания и обжатия его при укладке камня, условий твердения, различных упругопластичных свойств раствора и камня и др.) в каменной кладке возникает сложное напряженное состояние и отдельные камни (кирпичи) работают не только на сжатие, но и на изгиб, на растяжение, срез и местное сжатие. Поэтому очевидно, что прочностные характеристики кладки зависят от
79
Технология строительного производства
квалификации рабочего, выполняющего ее. Установлено, что кладка, выполненная высококвалифицированным каменщиком, прочнее (на 20—30%), чем выполненная рабочим средней квалификации.
На кладку действуют не только вертикальные нагрузки, но и горизонтальные, например ветровые. Способность кладки сохранять свое проектное положение при их действии называется устойчивостью. Чем больше толщина кладки и меньше ее высота, ниже ветровые нагрузки на данной местности, тем выше устойчивость кладки. По действующим нормам высота возведения свободно стоящих каменных стен (без укладки перекрытий или покрытий) не должна превышать значений, указанных в табл. 6.1. При необходимости возведения свободно стоящих стен большей высоты должны применяться временные крепления, обеспечивающие устойчивость стен во время производства работ.
Таблица 6.1
Предельная высота возведения свободно стоящих каменных стен (без укладки перекрытий или покрытий)
Толщина стен, см Плотность кладки (объемный вес), кг/м’ Допустимая высота стен, м, при скорости ветра, м/с
До 15 21 27 40
Более 1 600 3,8 2,6 1,6 —
25 1 300-1 600 3,0 2,1 1,4 —
1 000-1 300 2,3 1,6 1,3 —
Более 1 600 5,2 4,7 4,0 1,7
38-40 1 300-1 600 4,8 4,3 3,1 1,5
1 000-1 300 4,5 4,0 2,4 1,3
Более 1 600 6,5 6,3 6,0 3,1
50-52 1 300-1 600 6,3 6,0 5,6 2,5
1 000-1 300 6,0 5,7 4,3 2,0
Более 1 600 7,7 7,4 7,0 4,3
60-64 1 300-1 600 7,4 7,0 6,5 3,5
1 000-1 300 7,0 6,6 6,0 2,7
Примечание. При скоростях ветра, имеющих промежуточные значения, допустимая высота свободно стоящих стен определяется интерполированием.
6.2. Организация труда каменщиков
Процесс кирпичной кладки можно разделить на ряд последовательных операций:
1) установка порядовок;
2) натягивание причалок (для обеспечения правильности укладки кирпичей и рядов);
80
Глава 6. Каменные работы
3) подача кирпичей и раскладка их на стене под наружную версту;
4) перелопачивание раствора в ящике;
5) подача раствора на стену и расстилание его под наружную версту;
6) укладка наружной версты;
7) подача кирпичей и раскладка их под внутреннюю версту:
8) расстилание раствора под внутреннюю версту;
9) укладка внутренней версты;
10) укладка раствора пол забутку;
11) укладка забутки;
12) проверка правильности выложенной кладки;
13) расшивка швов.
При каменной кладке выполняются вспомогательные работы: устройство подмостей и ограждений, транспортирование стеновых материалов и раствора на рабочее место и т.д.
Каменщиками используются различные способы укладки кирпича: вприсык, вприсык с подрезкой, вприжим. Забутку укладывают вполуприсык. Выбор способа кладки зависит от условий кладки: пластичности раствора, влажности кирпича, времени года и, конечно, требований к чистоте фасада (потеков раствора не должно быть).
Работы по возведению различных каменных конструкций выполняются с использованием различных средств механизации, инструмента, оснастки, приспособлений и контрольно-измерительных приборов.
Инструменты, приспособления, инвентарь. Применение соответствующего инструмента, инвентаря и приспособлений (рис. 6.2) значительно повышает производительность труда каменщика, улучшает качество работ и способствует росту культуры производства.
В комплект инструментов и приспособлений, необходимых каменщику, могут входить:
♦ кельма комбинированная (основной инструмент каменщика), с помощью которой разравнивают раствор, заполняют им вертикальные швы и подрезают излишки раствора в наружных швах;
♦ лопата растворная для подачи, расстилания и перемешивания раствора;
♦ молоток-кирочка (односторонняя или двухсторонняя) для рубки и тески кирпича, а также для осаживания уложенного кирпича. Для околки бутового камня могут применяться другие молотки и даже кувалды, а также специальные топорики;
♦ расшивки для выполнения фасадных швов и придания им различной формы. Горизонтальные швы следует расшивать по линейке;
♦ шнур-причалка для соблюдения горизонтального направления укладываемых рядов кладки;
♦ причальные скобы или гвозди для прикрепления шнура-причалки кетене; ♦ молоток-кулачок (для околки и подтески камня).
6 А С Стаценко
81
Технология строительного производства
Рис. 6.2. Инструменты контрольно-измерительные и для производства каменных работ. / — геодезические приборы и контрольно-измерительные инструменты: а — теодолит;
б — нивелир; в — лазерный нивелир; г — нивелирная рейка с черными и красными (обратная сторона рейки) сантиметровыми делениями и рейка в сборе; д — изображение рейки в окуляре зрительной трубы нивелира (отсчет — 1155); е — гидравлический (гибкий) уровень; ж — уровень; з — правило;
и — угольник; к — отвес; л — рулетка; м — складной метр
82
Глава 6. Каменные работы
Рис. 6.2. (окончание) // — инструменты для производства каменной кладки: а — кельма, б — растворная лопатка; в — молоток-кирочка; г — кувалда; д — расшивка для разделки выпуклых швов, е — расшивка для разделки вогнутых швов; ж — молоток-кулачок; з — причальная скоба; и — порядовка с отвесом и распорным винтом; к — рамка для разравнивания раствора; 1 — причальная скоба с крюком; 2 — керамический камень;
3 — причалка; 4 — отвес; 5 — распорный винт
Для обеспечения качества кладки служат контрольно-измерительные инструменты:
♦ отвес для проверки вертикальности элементов кладки (стен и углов);
♦ уровень строительный для проверки горизонтальности и вертикальности рядов кладки;
♦ уровень водяной (гидравлический, гибкий) для проверки горизонтальности кладки и замера разности уровней смонтированных конструкций;
♦ рулетка или складной метр для разметки и проверки линейных размеров кладки;
♦ порядовки, помогающие обеспечить точное направление, горизонтальность кладки и одинаковую толщину горизонтальных швов. Простейшей порядовкой может быть трехметровая рейка, на которой через 77 мм (65 мм — высота кирпичного ряда и 12 мм — толщина горизонтального шва раствора) нанесены деления;
♦ угольник для закладки и контроля углов кладки;
♦ правило длиной 1,5—2 м для проверки лицевой поверхности кладки. Инвентарь:
♦ ящики растворные деревянные или металлические вместимостью 0,1 — 0,4 м3 для хранения раствора на рабочем месте;
♦ бункер с двухчелюстным затвором вместимостью 0,75 м3 для подачи кладочного раствора;
♦ поддоны для подачи кирпича к месту его укладки;
♦ контейнеры;
♦ захваты специальные для подачи стеновых материалов к рабочему месту.
83
Технология строительного производства
Для кладки арок, сводов и столбов используются различные шаблоны.
Режущие грани кельм, лопат, скарпелей и других инструментов регулярно затачивают, чтобы на них не было зарубин, трещин, отколов. Ручки лопат, кельм, молотков должны быть гладкими; работа с инструментом, имеющим надломы и трещины на ручках, запрещается. Инструмент необходимо содержать в сухом и чистом состоянии, хранить в закрытых помещениях или специальных инструментальных ящиках-ларях с крышкой.
Бригады каменщиков целесообразно оснащать комплектом (нормокомплек-том) средств механизации, инструмента, оснастки, приспособлений и контрольно-измерительных приборов. Нормокомплект определяется из расчета числа рабочих в бригаде и увязывается с производительностью ведущего механизма и технологией производства работ.
Средства подмащивания. При производстве работ на высоте для размещения материалов, обеспечения нормальных условий работы и безопасности работающих предназначены средства подмащивания. По типам конструкций они делятся на леса и подмости (рис. 6.3), вышки, люльки и площадки. Средства подмащивания могут быть свободно стоящими, переставными, передвижными приставными, подвесными и навесными. Они должны быть прочными, инвентарными, т. е. рассчитанными на многократное использование на строительных объектах, легко устанавливаемыми, иметь небольшую массу, быть удобными для сборки, разборки и транспортирования.
Масса сборочных элементов, приходящихся на одного работника при ручной сборке средств подмащивания на строительном объекте, должна быть не более:
25 кг — при монтаже средств подмащивания на высоте;
50 кг — при монтаже средств подмащивания на земле или перекрытии (с последующей установкой собранных элементов в рабочее положение монтажными кранами, лебедками и т.п.).
Леса — временные устройства, представляющие собой многоярусную конструкцию, позволяющую организовывать рабочие места на различных уровнях по высоте. Леса используются в основном при возведении стен одноэтажных промышленных или сельскохозяйственных зданий (табл. 6.2).
Таблица 6.2
Техническая характеристика лесов, используемых для возведения стен одноэтажных производственных зданий
Наименование Наибольшая высота возводимых конструкций, м Ширина настила, м Допускаемая нагрузка на 1 м2, Н
Трубчатые безболтовые 40,0 2,0 2 000
На хомутах 40,0 2,5 2 000
Универсальные самоходные 14,3 1,65 2 000
Самоходные 19,0 3,35 2 000 (на платформу)
84
Глава 6. Каменные работы
Рис. 6.3. Леса и подмости: а — леса трубчатые приставные безболтовые;
б — то же, на хомутах; в — подмости шарнирно-панельные; г — подмости пакетные самоустанавливающиеся; д — подмости рычажные с гидроприводом; е — переносные площадки-тумбы; ж — площадки-подмости; з — подлески; I — подкладки; 2 — башмаки;
3 — стойки; 4 — ригели; 5 — ограждения; 6 — рабочий настил; 7 — откидная опора (в положении для кладки третьего яруса); 8 — стропы для перевода опор из горизонтального в вертикальное положение; 9 — петля; 10 — складывающаяся опора с раскосами
85
Технология строительного производства
Наиболее распространены трубчатые леса: стоечные приставные бсзболтовые или на хомутах, а также универсальные самоходные. Леса устанавливают на предварительно спланированном и утрамбованном грунте. Под концы каждой пары стоек лесов в поперечном направлении укладывается цельная (неразрезная) подкладка из доски толщиной не менее 50 мм. Выравнивать подкладку с помощью кирпичей, камней, обрезков досок и клиньев не допускается.
По ходу кладки леса наращиваются. В самоходных лесах рабочая площадка выдвигается на необходимую высоту. Леса, как правило, имеют модульные размеры и изготавливаются в двух вариантах: фронтальные — для работы по периметру стены, и точечные — в виде так называемых тур (вышек), которые могут достигать высоты до Юм. При кладке стен промышленных зданий высотой 15 м и более возможно применение подвесных лесов.
Для обеспечения устойчивости стойки лесов, не предназначенных для независимого использования, должны быть жестко прикреплены к прочным частям зданий и сооружений с шагом точек крепления по горизонтали и вертикали, указанным в проекте производства работ или инструкции завода-изготовителя. При отсутствии указаний крепление лесов к стенам зданий (объектов) осуществляется не менее чем через один ярус для крайних стоек, через два пролета для верхнего яруса и одного крепления на каждые 50 м2 проекции поверхности лесов на фасад здания (объекта). Прикрепляются и подвесные леса.
Запрещается крепить леса к парапетам, карнизам, балконам и другим выступающим частям зданий и сооружений. Если крепление лесов к строящемуся объекту невозможно, их устойчивость должна быть обеспечена другим способом (например, использованием подкосов и растяжек).
Леса оборудуются надежно скрепленными с ними лестницами, сходнями или пандусами, обеспечивающими безопасные пути входа работников налеса и схода с них. Располагаются они на расстоянии не более 40 м друг от друга. На лесах длиной менее 40 м устанавливаются не менее двух лестниц или трапов. Сходни изготавливают из металла или досок толщиной не менее 40 мм. Через каждые 0,3—0,4 м у них имеются планки сечением 20 х 40 мм для упора ног. Ширина сходней должна составлять не менее 0,8 м при одностороннем движении и 1,5 м при двустороннем. Сходни оборудуются перильным ограждением высотой не менее 1 м. Трапы должны быть жесткими и несмещаемыми, иметь ширину не менее 0,6 м. При длине более 3 м под ними устанавливают промежуточные опоры с прогибом настила не более 20 мм.
Верхний конец лестницы или трапа закрепляется за поперечины лесов. Угол наклона лестниц должен быть не более 60° к горизонтальной поверхности. Наклон трапа должен быть не более 1:3. Проемы в настиле лесов для выхода с лестниц ограждаются.
Трапы, мостки и сходни устраивают с поручнями, закраинами и промежуточным горизонтальным элементом. Расстояние между стойками поручней должно быть не более 2 м. Высота поручней —1м, закраин — не менее 0,15 м.
86
Глава 6. Каменные работы
Подмости — временные устройства, представляющие собой одноярусную конструкцию, предназначенную для выполнения работ в пределах высоты этажа. Инвентарные подмости могут быть подвесными, катучими, переставными, передвижными, телескопическими. Они устанавливаются на перекрытие или на спланированный и утрамбованный грунт. Па строительстве многоэтажных жилых и общественных зданий используются шарнирно-панельные, пакетные самоустанавливающиеся и рычажные подмости, переносные тумбы, площадки-подмости, а также подлески (табл. 6.3).
Таблица 6.3
Техническая характеристика основных подмостей, используемых при каменной кладке
Наименование Назначение Высота, м Ширина настила, м Допускаемая нагрузка на 1 м2, Н
для кладки второго яруса для кладки третьего яруса
Шарнирно-панельные Пакетные самоустанавливающиеся Рычажные непрерывного подъема Для возведения стен,столбов и простенков в многоэтажных зданиях 1,1 1,0 0,66... 1,95 1,95 ...2,05 2,5 2,5 2,6 4 000
Переносные тумбы-подмости Для кладки в стесненных условиях 1,0 — 2,0 3 000
Площадки-подмости Для кладки наружных стен лестничных клеток — — 1,5 3 000
/ Подлески Для работы каменщика в оптимальной (по высоте) зоне 0,5 0,5 — 1 000
При кладке наружных стен лестничных клеток применяется переносная пло-щадка-подмости. Для подъема на подмости служат стремянки с ограждениями. Устанавливаются и переставляются подмости кранами.
Подмости и леса высотой до 4 м допускаются к эксплуатации после их приемки руководителем работ или мастером с записью в журнале приемки и осмотра лесов и подмостей. Леса высотой более 4 м допускаются к эксплуатации только после приемки их комиссией с оформлением акта. До утверждения акта работа с лесов не допускается.
Средства подмащивания должны иметь ровные рабочие настилы с зазором между досками не более 5 мм, а при расположении настила на высоте 1,3 м и
87
Технология строительного производства
более — ограждения и бортовые элементы (препятствующие падению материалов и инструмента). Высота перил ограждения подмостей — не менее 1,1 м, бортового ограждения настила рабочей площадки — нс менее 0,15 м.
Настил средств подмащивания должен иметь ровную поверхность с выступами отдельных элементов шита не более 3 мм и зазором между элементами 5 мм. Ширина настилов налесах и подмостях должна быть для каменных работ не менее 2 м, для монтажных — 1 м. Соединение щитов настилов внахлестку допускается только подлине, при этом концы стыкуемых элементов должны находиться на опоре и перекрывать ее не менее чем на 0,2 м в каждую сторону.
Для контроля качества кладки между возводимой конструкцией и рабочим настилом лесов и подмостей оставляется зазор до 5 см.
При выполнении работ с лесов высотой 6 м и более должно быть не менее двух настилов: рабочий (верхний) и защитный (нижний).
Вышка — передвижная конструкция, используемая для краткосрочных работ на высоте. Выполняется в основном на базе автомобилей и тракторов, погрузчиков, спецшасси. Вышки характеризуются большими маневренностью и высотой подъема (до 72 м).
Люлька представляет собой подвесную конструкцию, закрепленную на гибкой подвеске, с перемещаемым по высоте рабочим местом. Люльки должны иметь сетчатые или дощатые ограждения с четырех сторон высотой не менее 1,2 м, со стороны фронта работы — не менее 1,0 м и бортовым ограждением по периметру высотой нс менее 0,15 м. Устройство дверок в ограждении люльки не допускается. Крюк для подвешивания люльки снабжается предохранительным замком для исключения ее падения.
Площадка — навесная жестко закрепленная конструкция, служащая рабочим местом непосредственно в зоне производства работ, с ограждениями высотой не менее 1,2 м с трех внешних сторон.
Организация рабочего места каменщиков. Рабочее место звена каменщиков при кладке должно иметь ширину 2,5—2,6 м и делиться на три зоны: рабочую, материалов и транспорта (рис. 6.4, а, б). В рабочей зоне каменщик ведет кладку; ее ширина — 0,6—0,7 м. В зоне материалов вдоль фронта работ располагаются пакеты с кирпичом, ящики с растворной смесью, облицовочные плитки в таком порядке, чтобы их было удобно подавать. Ширина зоны— 1,0—1,1 м. Зона транспорта предназначается для транспортирования материалов и прохода рабочих, ее ширина — не менее 0,8 м.
В зависимости от вида кирпичных конструкций и применяемых материалов рабочее место может несколько видоизменяться. Однако во всех случаях должны быть обеспечены возможность свободного передвижения рабочих вдоль фронта работ и их полная безопасность. Материалы и инвентарь должны размещаться на рабочем месте так, чтобы каменщик не делал лишних движений.
При кладке глухих стен из кирпича, шлакобетонных и керамических камней материалы размещаются вдоль фронта работ в таком порядке: ящик растворной
88
Глава 6. Каменные работы
смеси, кирпич па поддонах или в контейнерах, затем снова ящик с растворной смесью (см. рис. 6.4, а). Причем расстояние между соседними ящиками с раствором нс должно превышать 3 м. При кладке стен с проемами поддоны с кирпичом (запас примерно на 4 ч работы) располагаются напротив простенков, а растворная смесь — напротив проемов (см. рис. 6.4, б). При кладке углов стен зданий за пределами рабочей зоны (60—70 см от стены) ближе к углу ставят поддоны с кирпичом, далее — ящики с раствором. При кладке столбов кирпич должен находиться по одну сторону столба, а растворная смесь — по другую.
Рис. 6.4. Рабочее место звена каменщиков и схемы работы звеньев: нерабочее место каменщика при кладке глухой стены и стены с проемами (1 — рабочая зона; 2 — зона материалов; 3 — зона транспорта); в — схема работы звена «двойка» при кладке стен в 2 кирпича (I — наружной ложковой версты; II — внутренней ложковой версты и забутки); г — схемы работы звена «тройка» при кладке стен в 2 кирпича (I — внутренней ложковой версты; II — наружной тычковой версты; III — внутренней тычковой версты); д — схема работы звена «пятерка» при кладке стен в 2 кирпича (I — ложкового ряда; II — тычкового ряда)
3-и разряд 6-4-й разряд
89
Технология строительного производства
Запас кирпича и других кладочных материалов на рабочем месте до начала смены должен соответствовать 2—4-часовой потребности в них. Раствор в ящики загружается перед началом кладки из расчета на 40—45 мин работы. В процессе кладки запас каменных материалов и раствора пополняется.
В зависимости от толщины кладки расход кирпичей на 1 м2 (кладка в полкирпича) колеблется от 50 до 55 шт.
Для ускорения процесса кладки и удобства в работе квалифицированного каменщика предварительно производится раскладка кирпича на стене, при этом 50—60 см стены оставляется свободной для расстилания раствора. Во всех случаях для кладки наружной версты кирпич раскладывают на внутренней части стены, а для кладки внутренней версты — на наружной части стены. При кладке забутки кирпичи раскладывают на наружной версте.
Раскладка кирпича на стене производится в том положении, в котором его будут укладывать в кладку в зависимости от се толщины и конструкции. Например, при толщине стен в 2—2 */2 кирпича для кладки тычковых наружных верст кирпич раскладывается стопками по 2 кирпича с расстоянием между ними в полкирпича, а для кладки ложковых наружных верст — стопками по 2 кирпича с расстоянием между ними в 1 кирпич. Кирпич для лицевой поверхности стены отбирается до раскладки его на стене, его лицевая сторона должна быть чистой и не иметь повреждений.
В стенах толщиной в 1 */2 кирпича при наружной тычковой версте оставляют промежутки между стопками 1,0— 1,5 см, при ложковой — в 1 кирпич. В перегородках толщиной в полкирпича раскладку ведут по одному кирпичу с зазором между кирпичами 1,0—1,5 см.
Выработка каменщика и прочность кладки зависят от правильной подготовки растворной постели. Порции раствора, подаваемые настену, расстилают сплошным ровным слоем в виде грядки так, чтобы при укладке кирпичей не требовалось дополнительного разравнивания раствора кельмой.
Раствор в «грядке» должен отступать от грани стены на 1 см (когда необходимо полное заполнение швов на лицевой поверхности кладки) или на 2,5—3,0 см, если стены будут оштукатуривать. При кладке забутки раствор, набросанный в «корыто» между наружной и внутренней верстами, разравнивают передней гранью лопаты. При кладке столбов раствор подают на середину столба, затем разравнивают кельмой, выдерживая толщину слоя до 1 см и отступая от края столба на 1,5—2,0 см.
При кладке стен здания на высоту до 0,7 м от рабочего настила и расстоянии от уровня кладки с внешней стороны стены до поверхности земли (перекрытия) более 1,3 м, необходимо применять ограждающие устройства, а при невозможности их применения — предохранительные пояса.
Нс допускается кладка наружных стен толщиной до 0,75 м в положении стоя на стене. При толщине стены более 0,75 м кладку со стены разрешается произво
90
Глава 6. Каменные работы
дить, применяя предохранительный пояс, закрепленный за специальное страховочное устройство.
Расшивку наружных швов кладки следует выполнять с перекрытия или подмостей. Вначале расшивают вертикальные, а затем горизонтальные швы. Не допускается нахождение рабочих на стене во время проведения этой операции.
Организация труда каменщиков в звеньях и бригадах. Каменные работы выполняют специализированными или комплексными бригадами. Специализированная бригада ведет только каменные работы, основная профессия в ней — каменщик. Наиболее целесообразны комплексные бригады, в состав которых наряду с каменщиками входят объединенные в звенья рабочие других профессий для выполнения всех вспомогательных и сопутствующих каменной кладке работ (плотники, устраивающие подмости и настилы, рабочие такелажники, обслуживающие краны, и т.д.). Ведущими в бригаде являются звенья каменщиков. Звенья рабочих других специальностей комплектуются так, чтобы они могли обеспечить работу ведущих звеньев.
При производстве каменных работ основной производственной единицей является звено, место работы которого называется делянкой. Как правило, размер делянки должен выделяться звену не менее, чем на одну смену. Каменщики, осуществляющие кирпичную кладку, ведут работу звеньями, называемыми по числу работающих: «двойка», «тройка» и т.д. Схемы работы звеньев представлены на рис 6.4.
В звене «двойка» обязанности между каменщиками распределяются следующим образом. Причалку устанавливает каменщик высшего разряда (4—6-го). Каменщик менее квалифицированный (3-го разряда) раскладывает кирпич на стене, подает раствор и расстилает его под наружный верстовой ряд. Двигаясь вслед за ним, каменщик высшего разряда выкладывает наружный верстовой ряд. При кладке ложковой внутренней версты «двойка» движется в обратном направлении, чтобы не терять времени на переходы с одного конца делянки на другой.
Звенья «двойка», как правило, кладут стены сложной конструкции и стены малой толщины. Кладку столбов звено «двойка» ведет одновременно на двух смежных столбах. Каменщик высшего разряда укладывает верстовые кирпичи на одном из столбов, а другой (менее квалифицированный) выполняет забутовку и расстилает раствор на втором. Затем они меняются местами. Кладку кирпичных перегородок также ведут «двойки».
Кладку стен толщиной более двух кирпичей при двухрядной перевязке и толщиной более полутора кирпичей при многорядной рекомендуется выполнять звеном «тройка». Каменщик высшего разряда выполняеттолько основные операции — выкладывает верстовые ряды и проверяет правильность кладки.
При кладке наружной ложковой версты и наружной половины забутки каменщик более низкой квалификации (3-го разряда) идет впереди звена — подает и раскладывает кирпич, расстилает раствор. Вслед за ним каменщик высшего
91
Технология строительного производства
разряда ведет кдадку наружной версты. Второй каменщик 3-го разряда выкладывает наружную половину забутки.
При кладке внутренней ложковой версты и внутренней половины забутки звено движется в обратном направлении. При кладке тычковой наружной и внутренней версты кладку тычкового ряда выполняет каменщик высшего разряда.
Кладку простых и средней сложности стен толщиной в 2 и более кирпича наиболее эффективно выполнять звеном «пятерка». Процесс кладки состоит из трех операций, которые выполняют три группы рабочих: каменщик высшего (5-го) разряда и две пары каменщиков 3-го и 4-го разрядов. Более квалифицированные каменщики осуществляют только сложные операции, остальные — простые, причем каждый из членов звена выполняет одновременно не более двух операций.
Каждое звено выполняет работы на своей делянке (табл. 6.4).
Таблица 6.4
Рекомендуемые размеры делянок
Кладка Толщина стен (в кирпичах)
1 1 1 17,
для звена численностью, чел.
Простая 20—34 13-21 24-40 13-21 18-27 10,5-18,0
Средней сложности 19-20 11-18 19-36 13-20 14-26 9,5-17,0
Сложная 16-27 10-16 18-30 12-18 12-20 8,0-15,0
За ярус кладки принята высота 1,1 — 1,2 м.
Весь фронт каменных работ обычно разбивается на захватки, что обеспечивает непрерывность процесса производства работ. Захватка — часть здания, где работает бригада в течение смены. Работа организовывается по одно-, двух- и трехзахватной системе в зависимости от заданных сроков строительства, количества каменщиков и их квалификации, а также от типа строящегося здания. При этом здание в плане делится на равные по трудоемкости (одну, две или три) части (захватки).
Однозахватная система применяется при возведении небольших (односекционных) зданий. При работе по двухзахватной системе бригады (звенья) поочередно сменяют друг друга: на одной захватке ведется кладка, на второй устанавливаются подмости, затем каменщики переходят на вторую захватку, где им уже подготовлено рабочее место, а плотники — на первую и т.д.
При трехзахватной системе на первой захватке каменщики ведут кладку, на второй — плотники устанавливают подмости и по мере необходимости — оконные и дверные блоки, на третьей — транспортные рабочие заготавливают материалы и подают кирпич и раствор к рабочим местам каменщиков.
Захватка разбивается на делянки, закрепляемые за определенными звеньями. Количество делянок и их размеры устанавливаются в зависимости от протяжен
92
Глава 6. Каменные работы
ности захватки, трудоемкости кладки и ряда других условий. Размеры делянок должны быть такими, чтобы работающие нс мешали друг другу и чтобы в течение смены нс возникала необходимость переходить на другие захватки.
При продольных захватках их граница проходит по продольной оси здания с прилегающими к ней поперечными стенами. Кладку в этом случае начинают с продольной стены, которая находится дальше от подкранового пути, что обеспечивает хороший обзор машинистом крана рабочего места каменщиков и безопасность работ.
Возведение надземной части зданий сложной конфигурации в плане рекомендуется осуществлять по многозахватной системе методом продольно-поперечных захваток с поосевой специализацией звеньев. Суть метода заключается в том, что за каждым звеном каменщиков закрепляется по этажам однотипная делянка между одними и теми же осями здания. При переходе с яруса на ярус и с этажа на этаж и выполнении при этом одинаковых операций производительность труда каменщика возрастает, а качество выполняемой работы повышается.
При возведении глухих и малопроемных стен (сравнительно простой конфигурации) организацию труда в бригаде целесообразно осуществлять поточнокольцевым методом. При этом методе звенья ведут кладку, перемещаясь друг за другом по замкнутому кольцу в пределах захватки. Таким образом стены выкладывают по всей захватке на одинаковую высоту.
6.3. Кладка из кирпича
Кладка из обыкновенного глиняного кирпича обладает высокой сопротивляемостью воздействиям влаги, прочностью, морозостойкостью и относительно небольшой объемной массой. Применяется при возведении стен, столбов, подпорных стенок, дымовых труб и других конструкций наземных и подземных зданий и сооружений.
Кладка стен ведется с чередованием тычковых и ложковых рядов (рис. 6.5), в которой на один тычковый ряд приходится один (двухрядная кладка) или несколько (многорядная кладка) ложковых (например, в четырехрядной кладке 1 ряд тычковый и 3 ложковых, в шестирядной — 1 тычковый и 5 ложковых). При возведении столбов и узких (до 1 м) простенков применяется кладка с четырехрядной системой перевязки, при этом в трех смежных рядах вертикальные швы могут не перевязываться (рис. 6.6).
Двухрядная кладка (иногда ее называют однорядной или цепной) наиболее прочная из всех видов кладки, но требует больших затрат труда при ее выполнении.
При многорядной кладке сокращается количество используемых неполномерных кирпичей, повышаются теплотехнические свойства стен за счет уменьшения числа сквозных поперечных швов, возрастает производительность труда. Однако прочность кладки по сравнению с однорядной системой перевязки меньше и здесь должны быть соблюдены следующие требования перевязки:
93
Технология строительного производства
а
б
в
А
А
1-й
ОООтеООЩ
А-А
III
I
CZJCJClDCZOr 80OD0DD0BH
2-й ряд
1-й ряд
□шошопо
Рис. 6.5. Кирпичная кладка: а — двухрядная (однорядная, цепная); б — тестирядная; в - - с утеплителем и гибкими связями ; / — фасад; 11 — кладка прямых углов и вертикальных ограничений; 111 — кладка примыканий стен; 1 — раствор;
2 — гибкая связь; 3 — утеплитель
94
Глава 6. Каменные работы
Рис. 6.5. (окончание)
♦ из кирпича толщиной 65 мм — 1 тычковый ряд не более чем на 6 рядов кладки;
♦ из кирпича толщиной 88 мм — 1 тычковый ряд не более чем на 4 ряда кладки.
Независимо от системы перевязки из целого отборного кирпича необходимо выкладывать тычковые ряды, лицевые версты ложковых рядов, столбы, пилястры и простенки шириной до 21 /2 кирпича. Тычковые ряды делают в нижнем (первом) и верхнем (последнем) рядах кладки, на уровне обрезов стен и столбов, в выступающих рядах кладки (карнизы, пояски и т.д.).
Кирнич-половняк (кирпичи do сколами, части кирпича и даже бой) допускается применять не более 10% от общего количества кирпича только для забутки глухих стен и малонагруженных конструкций (например, участки стены под окнами и т.д.).
Первый ряд кирпичей укладывают на гидроизоляцию на растворе тычками на лицевую поверхность (тычковый ряд).
При любой кладке первые два ряда должны быть сплошными. По возможности для перевязки следует применять целый кирпич. Если в углах здания, местах пе-
95
Технология строительного производства
2-й ряд
Рис. 6.6. Порядовая раскладка кирпичей при кладке столбов и простенков по четырехрядной системе перевязки швов: а — столба сечением в 1'/2* 2 кирпича; б — то же, 2* 2 кирпича; в — то же, 2* 21/2 кирпича; г — простенка сечением 2*3 кирпича; д — то же, 2 х 3'/2 кирпича
ресечения стен, поворотах и сужениях для получения ровных обрезов стены окажется невозможной укладка целого кирпича, можно использовать его части (четвертки, половинки, трехчетвертки).
Кладку начинают с закрепления порядовок по периметру будущих стен. Их устанавливают по углам строения и выверяют по отвесу и уровню, чтобы засечки каждого ряда находились на одних и тех же горизонтальных плоскостях. Если расстояние между угловыми порядовками больше 12 м, можно устанавливать и промежуточные. К порядовкам привязывают (зачаливают) шнуры-причалки на уровне первого ряда кирпичей с отступлением от края стены на 3—4 мм. Наиболее ответственная работа — установка угловых порядовок и кладка угловых маяков (части стен длиной в 5—6 кирпичей). В последнем случае шнур-причалку прикрепляют к гвоздям, прибитым в шов между кирпичами маяков.
Каждый ряд кирпичей укладывают, начиная с наружной версты (лицевого ряда кирпичной кладки). Затем кладут внутреннюю версту, после нес — забутку (задние и промежуточные ряды кирпичной кладки).
96
Глава 6. Каменные работы
Слой растворной смеси, укладываемой на кирпичи, должен составлять 20— 25 мм и не доходить до края стены на 10—15 мм. Это обеспечивает при укладке кирпича толщину шва 10—12 мм и полное заполнение зазора между кирпичами. При жаркой (более 23°С) и ветреной погоде поверхность укладываемых кирпичей желательно увлажнять водой, чтобы уменьшить поглощение воды из раствора. В противном случае кирпич быстро впитает воду, цемент в растворе лишится влаги, необходимой для твердения, и кладка не наберет требуемой прочности. Раствор необходимо использовать в течение 1 — 1,5 ч после приготовления.
Перед укладкой каждого нового ряда надо перемешивать растворную смесь и перевязывать шнур-причалку. Чтобы шнур не провисал в середине, через каждые 5 м под него подкладывают деревянный брусок (маячный клин) и прижимают кирпичом.
При ведении кладки необходимо выполнять следующие требования:
♦ перед кладкой поливать водой поверхности ранее выложенной кладки;
♦ правильность кладки углов здания контролировать угольником, горизонтальность рядов стены — правилом и уровнем (не реже двух раз на каждом ярусе кладки);
♦ вертикальность поверхностей стен и углов кладки проверять уровнем и отвесом (не реже двух раз на каждом ярусе кладки);
♦ правильность заполнения швов раствором проверять, вынимая в разных местах отдельные кирпичи выложенного ряда (не реже трех раз по высоте этажа);
♦ при перерывах в работе верхний ряд кладки оставлять непокрытым раствором.
Последовательность укладки рядов кирпича зависит от системы перевязки. При двухрядной перевязке сначала укладывают тычковый ряд наружной версты, выше — ложковый ряд наружной версты, после этого — внутренние версты и забутку.
При многорядной системе перевязки кирпичи укладывают ступенчатым или смешанным способом. При ступенчатом способе после тычковой версты первого ряда и ложковой версты 2—6-го рядов укладывают внутреннюю тычковую версту первого ряда, затем пять рядов внутренней версты и забутки. При смешанном способе кладут порядно обе версты, после них забутку. Так выкладывают первые десять рядов кладки, а начиная с одиннадцатого ряда используют ступенчатый способ.
Ступенчатый способ позволяет укладывать десять рядов без переключения с наружных верст на внутренние, а при высоте кладки 0,6—0,8 м, выкладывая наружные версты, можно опираться на нижние ступени кладки.
Кладка перемычек. Конструкция, перекрывающая оконный или дверной проем, называется перемычкой. Проемы в кирпичной кладке в основном перекрывают сборными железобетонными перемычками и реже — кирпичными (рис. 6.7).
7 А С Стаценко
97
Технология строительного производства
По конструкции кирпичные перемычки бывают прямолинейными — рядовые и клинчатые (при проеме до 2 м) и криволинейные — лучковые и арочные (при проеме до 4 м). Кирпичные перемычки, за исключением рядовых, служат и архитектурными деталями фасада.
Кирпичные перемычки выполняют по опалубке из досок толщиной 40—50 мм. Концы досок опалубки опирают на кирпичи, заранее предусмотренные при кладке (при удалении опалубки их вырубают), или в штрабы в откосах проемов (после снятия опалубки их закладывают кусками кирпича). Если ширина проема больше 1,5 м, то под опалубку в середине подставляют прочные деревянные или трубчатые стойки.
Для кладки клинчатых и арочных перемычек деревянную опалубку настилают по деревянным кружалам (по форме перемычек из досок, поставленных на ребро), выставленным и закрепленным при помощи клиньев.
При кладке перемычек, для предотвращения сдвига отдельных кирпичей и разрушения конструкции (так как кладка работает не только на сжатие, но и на изгиб), все
Рис. 6.7. Кладка перемычек: а — рядовой, б — клинчатой; в — лучковой; г — арочной;
I — стойки; 2 — клинья;
3 — кружала; 4 — арматура
продольные и поперечные швы полностью заполняют раствором (марки 25 и выше).
При кладке рядовой перемычки по опалубке расстилают слой растворной смеси толщиной 20—30 мм, в который втапливают арматурные стержни (по одному стержню из стали диаметром нс менее 6 мм на каждые 1 /2 кирпича толщины стены, но не менее трех стержней на перемычку, если по проекту не требуется другое армирование). Стержни должны заходить в стену за пределы проема не менее чем на 25 см (они должны заканчиваться крюком), т. с. их заанкеривают в кладке; стержни периодического профиля заанксривать не требуется.
Затем выравнивают раствор и выкладывают первый ряд кирпичей — тычковый (поперек арматуры). Далее кладка идет обычным порядком из отборного целого кирпича с соблюдением горизонтальности рядов и правил перевязки. Высота рядовой перемычки 4—6 рядов кладки.
До начала кладки клинчатых, лучковых или арочных перемычек возводят стену до уровня перемычек, выкладывая одновременно опорные их части (пяты), че
98
Глава 6. Каменные работы
рез которые они передают на стены нс только вертикальные нагрузки, но и рас-пор. Пяты клинчатых и лучковых перемычек выполняют из подтесанного кирпича (для создания ее опорной плоскости под нужным углом к вертикали используют шаблоны).
Кладка клинчатых и лучковых перемычек производится из полнотелого керамического или силикатного кирпича с клинообразными швами, толщина которых внизу перемычки нс менее 5 мм, вверху не более 25 мм. На опалубке размечают ряды кладки с таким расчетом, чтобы число их было нечетным, учитывая при этом толщину шва. Центральный кирпич перемычки называют замковым.
Эти перемычки выкладывают параллельно с двух сторон от пяты к середине таким образом, чтобы в замке (центре) они заклинивались центральным нечетным кирпичом (кладка замыкается). Направление швов контролируют шнуром, укрепленным в точке пересечения сопрягающихся линий опорных частей (пят).
Кладка арочных перемычек выполняется в такой же последовательности, как и клинчатые перемычки. Швы между рядами должны быть перпендикулярны кривой линии, образующей нижнюю поверхность арки, и наружной поверхности кладки, уширенные наверху и суженные внизу. Тогда постели рядов кладки оказываются перпендикулярными направлению давлений от стены и воспринимают их в соответствии с первым правилом разрезки кладки.
Толщина арочной перемычки должна быть не менее 1 кирпича. Кладку арки ведут в одной плоскости со стеной или с напуском не более одной четверти кирпича. Криволинейность очертания арки достигается подсечкой кирпича или устройством клиновидных (расширяющихся кверху) швов.
Кладку такого типа используют и для устройства сводчатых перекрытий (сводов).
Опалубку перемычек снимают только после достаточного набора прочности раствора: через 5—24 дня при рядовых и 5—10 — при клинчатых, лучковых и арочных перемычках в зависимости от температуры наружного воздуха при марке кладочного раствора М25 и выше (табл. 6.5).
При распалубливании опалубка должна равномерно опускаться (особенно, арок и сводов) путем постепенного ослабления клиньев.
Таблица 6.5
Сроки выдерживания кирпичных перемычек в опалубке
Конструкции перемычек Температура наружного воздуха, °C, в период выдерживания перемычек Продолжительность выдерживания перемычек на опалубке, сут., не менее
До 5 24
Рядовые и До 10 18
армокир- До 15 12
пичные До 20 Св. 20 ОС
Арочные и До 5 До 10 Св. 10 10 8
клинчатые 5
99
Технология строительного производства
Армированная кладка. Сильно нагруженные каменные конструкции в соответствии с проектом армируют (рис. 6.8) с соблюдением следующих требований:
♦ армирование производится в соответствии с проектом, при этом арматурные сетки укладываются не реже, чем через пять рядов кирпичной кладки из обыкновенного кирпича, через четыре ряда кладки из утолщенного кирпича и через три ряда кладки из керамических камней;
♦ толщина армируемых швов должна превышать сумму диаметров пересекающейся арматуры не менее чем на 4 мм при толщине шва не более 16 мм;
♦ диаметр арматуры для каменной кладки должен быть не менее 2,5 мм и не более 8 мм;
♦ стержневая арматура применяется в основном для продольного армирования. Стальные стержни арматуры подлине могут соединяться сваркой; при устройстве стыков без сварки концы гладких стержней должны заканчиваться крюками и связываться проволокой с перехлестом стержней на 20 диаметров;
♦ поперечное армирование осуществляется сетками из проволоки, расстояние между стержнями которых не более 12 см и не менее 3 см. При диаметре проволоки более 5 мм следует применять сетку-зигзаг;
♦ при поперечном армировании столбов и простенков сетки укладываются в соответствии с проектом, но не реже, чем через пять рядов кладки, а при утолщенном кирпиче — через четыре ряда, с внутренней стороны их концы на 2—3 мм должны выступать из плоскости стены, что необходимо для контроля армирования. Сетка-зигзаг должна располагаться в двух смежных рядах с взаимно перпендикулярным направлением прутков.
Рис. 6.8. Армирование кирпичной кладки: а — столбов прямоугольными сетками; б — столбов зигзагообразными сетками; в — простенка арматурным каркасом; г — углов стен облегченной кладки продольными стержнями; 1 — прямоугольные стальные сетки; 2 — концы сеток, выступающие из кладки; 3 — зигзагообразные сетки; 4 — продольные стержни арматуры; 5— поперечные стержни (хомуты); 6 — зона армирования; 7 — стальные стержни для кладки извибропрессованного кирпича («Бессер»); 8 — плоские каркасы для армирования углов кладки из глиняного и силикатного кирпича
100
Глава 6. Каменные работы
Кладка стен с архитектурными деталями. Для оформления фасадов и внутренних стен зданий используют различные архитектурные детали (карнизы, пилястры, пояски, сандрики, русты, контрфорсы, полуколонны, эркеры, ниши и др.), изготовляемые из кирпича, керамических камней и плит, бетона, природного камня и других материалов.
Архитектурные детали, как и другие облицовочные изделия, устанавливают как в процессе кладки, так и на ранее возведенные стены. При установке деталей в процессе кладки применяют крепления крюками или скобами, заделываемыми в швы кладки во время ее возведения; другими способами — в соответствии с указаниями рабочих чертежей.
Кладку архитектурных элементов из прямоугольного и профильного кирпича выполняют одновременно с возведением наружных и внутренних стен здания. Если при кладке архитектурных деталей требуется теска кирпича, нужно применять полнотелый или специальный (профильный) лицевой кирпич. При использовании пустотелого кирпича должна быть обеспечена защита от попадания влаги в его полости.
Выступающие ряды кладки в карнизах, поясках и т. д. независимо от системы перевязки выполняют из целых кирпичей. При этом свес каждого ряда кладки допускается не более чем на 1 /3 длины кирпича, а общий вынос неармированного карниза — не более половины толщины стены. При большем выносе карниз устраивают из сборных железобетонных элементов, заанкериваемых в кладке в соответствии с указаниями проекта.
Декоративная кладка. Чтобы обеспечить большую выразительность лицевой поверхности кладки, применяют различные способы перевязки кирпичей в лицевом слое, разнообразные способы расшивки швов, а также разные по цвету кирпичи. Придать поверхности кладки рельефный рисунок можно различным расположением кирпичей в лицевом слое: с выступом, под углом и т.д. Поскольку размеры кирпичей невелики, они легко вписываются не только в прямоугольную форму, но и в округлую, материал позволяет производить их околку и отеску.
Для кладки наружной лицевой версты используют только целый кирпич с хорошей поверхностью и четкими гранями. Одно из основных требований к декоративной кладке — постоянная ширина швов. Этого достигают с помощью зубчатого мастерка или рейки-шаблона, по которому разравнивают раствор на уложенных в очередном ряду кладки кирпичах. Швы, полученные с помощью реек-шаблонов, имеют прямоугольный профиль 10x10 мм.
Возможны разные варианты перевязки вертикальных швов лицевого слоя. Если в одном ряду чередуются ложковые и тычковые кирпичи, то такую кладку называют фламандской.
Широко распространена декоративная кладка с частично неперевязанными в лицевой версте поперечными вертикальными швами (например, вся лицевая поверхность кладки расчленяется сплошными вертикальными швами на полосы шириной в 1 кирпич). Однако в любом случае обеспечивают перевязку кладки
101
Технология строительного производства
облицовочного слоя и основной стены (в пределах каждой из этих полос через 2—3 ряда кладки укладывают тычки). Чередование ложковых и тычковых кирпичей указывается в проекте.
Членение лицевого слоя вертикальными и горизонтальными линиями создает впечатление отделки поверхности кладки облицовочными плитками, придает фасаду строгость и нарядный вид.
6.4. Технология бутовой и бутобетонной кладки
Кладку из природных камней неправильной формы (бутовую и бутобетонную) выполняют по тем же правилам, что и из искусственных, с соблюдением системы перевязки.
Бутовая кладка. Бутовая кладка — каменная кладка, выполненная из природных камней, скрепленных раствором. Ее применяют для устройства фундаментов, кладки стен холодных помещений (складские помещения, хозяйственные постройки и т.п.), подвалов, цоколей зданий, подпорных стенок и других инженерных сооружений. Это экономически выгодно, особенно при использовании местных материалов.
Бутовый камень очищают. Крупные камни раскалывают (это называется плинтовкой), а булыжник может потребовать дробления. Кладка из естественного камня часто требует подбора и сортировки камня, а кладка из булыжника может потребовать еще и дробления.
Камни кладут рядами, причем подбирают и подгоняют их так, чтобы по возможности создать одинаковую высоту слоя кладки (от 20 до 30 см) и горизонтальность швов. На верстовые ряды, а также углы и пересечения стен идут более крупные постелистые камни, на лицевую сторону кладки из булыжника желательно выводить камни не колотой стороной. Слоистые камни нельзя укладывать на ребро, их следует располагать в кладке с горизонтальной ориентацией слоев.
Кладку бутовых стен и столбов ведут ярусами высотой до 1 —1,2 м при толщине стены 0,6—0,7 м. Когда стены толще высоту яруса понижают. Разница в высоте смежных участков кладки фундаментов не должна превышать 1,2 м. Для увеличения прочности кладки она может быть армирована мягкой проволокой диаметром 4—10 мм.
При устройстве фундаментов первый ряд из крупных постелистых камней высотой 15—20 см выкладывают насухо с тщательной расщебенкой пустот, утрамбовкой камней и последующей полной заливкой жидким раствором всех пустот. Далее ряды бутовой кладки устраивают одним из двух способов: «под лопатку» или «под залив».
Кладку «под лопатку» (рис. 6.9, а) ведут из постелистых камней наиболее правильной формы горизонтальными рядами толщиной до 0,25 м.
102
Глава 6. Каменные работы
Рис. 6.9. Бутовая кладка: а — «подлопатку»; б — «под залив»; в — организация рабочего места при бутовой кладке ленточных фундаментов на глубине до 1,25м; г — измерение отклонений в размерах и положении стен; д — бутобетонная кладка; 1 — верстовые ряды;
2 — забутовка; 3 — раствор; 4 — щит опалубки; 5 — ящик для раствора; 6 — штабеля бута ; 7 — щебень; 8 — камни, отопленные в бетонную смесь; 9 — слой бетона; 10 — отклонение по толщине; 11 — отклонение по вертикали; 12 — отклонение по ширине проемов;
13 — отклонение отметок опорной поверхности; 14 — отклонение по ширине простенков;
15 — смещение осей проемов; 16 — отклонение рядов по горизонтали; 17— неровности на поверхности; 18— смещение оси стены
103
Технология строительного производства
Перевязка швов достигается попеременной укладкой камня в верстовых рядах ложком и тычком. Каждый камень версты кладут на раствор и осаживают трамбовкой. Выступы камней, мешающие укладке последующих камней, скалывают с помощью остроносой кувалды (молотка-кулачка). Швы между камнями рекомендуется делать одинаковой толщины (от 20 до 30 мм), аккуратно заполнять раствором, защебенивать и отделывать. Следует избегать расположения шва над швом, но мелкие вертикальные швы лучше располагать друг над другом.
Каждый последующий ряд укладывают на слой раствора толщиной до 15 мм, который подают лопатой-ковшом. Неровности на лицевой поверхности камней окапывают.
Для обеспечения горизонтальности и прямолинейности натягивают шнуры-причалки, используют шаблоны или маячные камни. В каждом втором или третьем ряду кладки необходимо предусмотреть перевязку на ширину 100—120 мм.
Бутовую кладку простенков и столбов выполняют «под скобу» из камней одинаковой высоты, подбираемых при помощи шаблона.
Кладку «под залив» (рис. 6.9, б) выполняют рядами высотой 15—20 см из рваного бутового камня произвольной формы или булыжника без подбора камней и выкладки верстовых рядов. Ее осуществляют в плотных грунтах враспор со стенами траншеи при глубине до 1,25 м или в опалубке без выкладки верстовых рядов.
Организация рабочего места при бутовой кладке ленточных фундаментов на глубине до 1,25 м представлена на рис. 6.9, в. Кладочные материалы — бутовый камень и раствор размещают на бровке в чередующемся порядке.
Все промежутки между камнями заполняют мелким камнем и щебнем и заливают жидкой растворной смесью подвижностью 12—15 см. При этом пустоты могут быть заполнены не полностью. Такую кладку вследствие малой ее прочности можно использовать только для кладки фундаментов зданий высотой не более двух этажей.
При кладке стен из бутового кдмня с облицовкой внутренней стороны кирпичом сначала выкладывают наружную версту из бутового камня, после этого кладут на такую же высоту внутреннюю версту облицовки из тычкового и ложковых рядов кирпича, затем укладывают бутовый камень между наружной верстой и кирпичной облицовкой. В дальнейшем процесс повторяется и через каждые 4—6 ложковых ряда кирпичной облицовки (высота не более 0,6 м) бутовую кладку перевязывают тычковым связующим рядом кирпичной кладки или, в соответствии с проектом, могут быть установлены арматурные связи.
Вследствие неправильной формы камней бутовая кладка трудоемка и требует повышенного расхода раствора.
Бутобетонная кладка. Кладка из природного камня, втопленного в слой бетона, называется бутобетонной. Она прочнее и менее трудоемкая, чем бутовая, для ее производства не нужны высококвалифицированные каменщики, но требуется
104
Глава 6. Каменные работы
больше цемента. Бутобетонную кладку применяют при толщине фундаментов или стен более 40 см и ведут в опалубке или в траншеях враспор со стенками.
Бетонную смесь укладывают горизонтальными слоями высотой не более 0,25 м (рис. 6.9, г). Бутовые камни (изюм), объем которых составляет почти половину общего объема кладки, втапливают в нее не менее чем на половину их высоты, послойно уплотняя вибраторами ил и трамбовками. Поперечный размер камней, втапливаемых в бетон, должен быть не более 1/3 толщины возводимой конструкции. Зазоры между ними, а также опалубкой или стенами траншей должны составлять 4—6 см.
Следующие ряды бутобетонной кладки укладывают в такой же последовательности. Не допускается втапливать камни в бетонную смесь, начавшую схватываться. Перерывы в работе делают после укладки камня с послойным вибрированием.
В жаркую и сухую погоду бутобетонную кладку для лучшего твердения поливают. По сравнению с кладкой под лопатку бутобетонная кладка отличается большей прочностью, меньшими затратами труда, но она неэкономична по расходу цемента.
6.5. Кладка из камней правильной формы
Из искусственных камней в качестве стенового материала, воспринимающего значительные нагрузки, в основном используются керамические, силикатные и бетонные (в том числе вибропрессованные) камни. Масса камней для кладки наземной части зданий колеблется от 14 до 25 кг, бетонных камней для кладки фундаментов и стен подвалов — от 28 до 32 кг.
Кладку из бетонных камней применяют для возведения фундаментов, стен подвалов и других подземных конструкций, а также для тех наземных частей зданий и сооружений, где требуется высокая прочность и морозостойкость. Кладку из пустотелых и легкобетонных камней применяют для возведения наружных и внутренних стен и перегородок. Для обеспечения требуемых теплотехнических характеристик целесообразно при возведении стен зданий применять камни из ячеистого бетона. При этом трудозатраты при кладке стен из изделий из ячеистого бетона в два раза меньше, чем при строительстве зданий из кирпича.
Необходимо полностью заполнять раствором поперечные швы, что обеспечивает необходимые теплозащитные свойства кладки и ее прочность. Для этого сначала выкладывают наружную версту, затем забутку, после забутки — внутреннюю версту.
Наружные стены, выполненные из легкобетонных и пустотелых камней, штукатурят, чтобы предохранить их от увлажнения и быстрого разрушения.
Кладка из керамических и силикатных камней. Из керамических и силикатных пустотелых камней выкладывают преимущественно наружные стены отапливаемых зданий. Размеры камня (250x120x138 мм) соответствуют объему двух кир-
105
Технология строительного производства
ничей, уложенных плашмя, с учетом толщины шва между ними. Имеющиеся в камнях щели (пустоты) улучшают теплозащитные свойства кладки, что позволяет сократить толщину наружных стен на 20—25% и снизить массу на 20—30% по сравнению со стенами из обыкновенного кирпича.
Из камней допускается выполнять многорядную кладку, при этом 1 тычковый ряд должен быть:
♦ для кладки из керамических камней толщиной 138 мм — не более чем на 4 ряда кладки;
♦ для кладки из камней правильной формы высотой до 200 мм — нс более чем на 3 ряда кладки.
Керамические и силикатные камни укладывают так, чтобы пустоты располагались в вертикальном направлении. Горизонтальное расположение пустот снижает прочность конструкции.
Кладку стен из пустотелых камней можно выполнять с засыпкой пустот и без засыпки. При кладке стен без засыпки пустот раствор для постели расстилают по ребрам камней (между пустотами). Кладку из керамического камня ведут на растворах с подвижностью 7—8 см, что исключает затекание растворной смеси в пустоты.
Последовательность укладки рядов в стенах различной ширины из керамических и силикатных камней приведена на рис. 6.10, а, б. Кладку начинают с укладки тычкового ряда наружной версты и выполняют по двухрядной системе перевязки швов с применением порядовок и причалок.
В отличие от кирпичной при кладке из керамического камня сначала выкладывают наружную версту, затем забутку, а потом внутреннюю версту. В углах и простенках для перевязки кладки используют неполномерные камни. Горизонтальные и поперечные швы полностью заполняют раствором.
При кладке тычкового ряда наружной версты (рис. 6.10, в) каменщик раскладывает камни насухо (наверстывает) ложковыми гранями на стену и расстилает раствор на длину 125—250 см, отступая от края на 15—20 мм. Далее разравнивает раствор кельмой, берет камень, наклоняя его, набрасывает раствор на ложковую грань. Затем, поддерживая камень кельмой, подносит его к месту укладки и, поворачивая, плотно прижимает к ранее уложенному камню, после чего осаживает нажимом руки. После укладки трех-четырех камней каменщик подрезает за один прием раствор, выжатый из швов и сбрасывает его на растворную постель.
При кладке ложкового ряда наружной версты (рис. 6.10, г) камни раскладывают у внутреннего края стены пустотами вверх и расстилают раствор грядкой. Каменщик, разровняв кельмой раствор на длине 50—60 см, берет камень и набрасывает раствор на его тычковую грань. Затем опускает камень на постель, плотно прижимает его к ранее уложенному камню и осаживает нажимом руки.
Раствор, выжатый двумя камнями ложкового ряда, подрезают кельмой за один прием.
106
Глава 6. Каменные работы
Рис. 6.10. Последовательность и приемы укладки камней: а — последовательность кладки стен толщиной 510мм из керамических пустотелых камней (цифрами указана последовательность кладки); б — то же, толщиной 380мм из силикатных камней; в — приемы кладки тычкового ряда наружной версты из пустотелых керамических камней (цифрами указана последовательность операций); г — то же, из керамических пустотелых камней ложкового ряда наружной версты
При кладке тычкового ряда забутки камни раскладывают на ложковые грани с небольшим свесом от края стены, вплотную один к другому. Затем готовят постель для горизонтального шва и расстилают раствор на ложковых гранях наверстанного ряда камней. Каменщик, разровняв кельмой раствор, двумя руками берет камни, поворачивая их, прижимает к ранее уложенным, после чего осаживает камни нажимом руки.
Тычковый ряд внутренней версты укладывают так же, как в забутке, только камни наверстывают на середину стены и раствор, выжатый тремя-четырьмя кирпичами, подрезают кельмой за один прием.
При кладке ложкового ряда внутренней версты камни наверстывают на середину стены и укладывают на раствор такими же приемами, как и в наружную версту.
107
Технология строительного производства
Организация рабочего места при кладке из керамических камней, применяемые подмости, инструменты, приспособления такие же, как и при кирпичной кладке.
Кладка из ячеистобетонпых камней. Изделия из ячеистого бетона можно резать, сверлить и фрезеровать (легче, чем из дерева). Любую часть блока можно без особых усилий отпилить с помощью пилы и разметочного угольника. Отверстия для розеток, выключателей — высверлить. Штрабы под проводку устроить вручную или с помощью электрофрезы.
Блоки изготавливают с ровными гранями или пазогребневые. Для защиты от попадания атмосферной влаги поддоны с блоками ячеистого бетона укрывают специальными полиэтиленовыми пакетами. Хранение осуществляют в штабелях не более двух ярусов по высоте.
Кладку из блоков ячеистого бетона выполняют на клеевом растворе на основе сухой смеси. При этом толщина шва не должна превышать 2—3 мм. Допускается кладка блоков из ячеистого бетона на цементно-песчаный раствор. Но в этом случае толщина шва составляет 10—15 мм, что влечет за собой снижение сопротивления теплопередачи стены. При использовании обычного раствора в сухую погоду необходимо предварительное увлажнение блоков.
Укладку первого ряда необходимо осуществлять особенно тщательно. Этот ряд является «фундаментом» для всех последующих рядов. Все блоки первого ряда укладывают на цементно-песчаный раствор, приготовленный в соотношении 1:3. Вначале кладут угловые блоки.
Дальнейшую кладку из блоков ячеистого бетона на клеевом растворе производят следующим образом.
Готовят клеевой раствор с помощью мешалки, закрепленной в электродрели с малой частотой вращения. Чистое пластмассовое ведро наполняют водой в объеме, указанном в рецептуре приготовления (напечатанной на мешке), добавляют сухую смесь и перемешивают.
На боковую грань блоков первого ряда наносят клеевой раствор и производят их укладку. Раствор наносят на вертикальный шов с помощью специального зубчатого мастерка. Консистенция раствора должна быть такой, чтобы он легко и по всей площади вытекал через зубцы мастерка и видимые бороздки раствора не сливались.
При укладке пазогребневых блоков на боковые грани клей можно не наносить.
Каждый уложенный блок следует выравнивать с помощью резинового молотка. После укладки первого ряда удаляют все неровности с помощью рубанка, сметают пыль и мелкие осколки.
Когда первый ряд блоков аккуратно уложен, можно переходить к кладке второго ряда, горизонтальный шов которого, как и всех последующих рядов, заполняют клеевым раствором. При кладке необходимо соблюдать правила перевязки. Выступающий из шва раствор не затирают, а удаляют с помощью мастерка.
108
Глава 6. Каменные работы
6.6. Кладка многослойных наружных стен
С целью улучшения тсплофизических свойств, экономии стеновых материалов и снижения массы зданий их наружные стены из мелкоштучных кладочных материалов могут быть выполнены многослойными:
♦ смешанная кладка (в два слоя) — из двух видов каменного материала, например, из кирпича и искусственных камней, кирпича и природных тесаных камней и др., в том числе и кладка с облицовкой;
♦ облегченная кладка (в три и более слоев) — между слоями каменного материала имеют прослойки из теплоизоляционных материалов, воздуха и др.;
♦ наружная тепловая изоляция стен зданий.
Смешанная кладка. При использовании смешанной кладки стен из различных материалов повышается архитектурная выразительность зданий и атмосферо-стойкость конструкций, улучшаются теплозащитные свойства стен за счет применения пористых или пустотелых каменных материалов с низкой плотностью.
Для облицовки стен, выполняемой одновременно с кладкой, используют: лицевой (отборный, окрашенный или офактуренный) кирпич и керамические или силикатные камни и плиты; тонкопиленые плиты из природного камня, а также пустотелые или кессонные (имеющие по периметру ребро) керамические плиты и блоки; бетонные вибропрессованные камни, которые могут бытье каннелюрами, рустованные, с рваной поверхностью и т.д.
При смешанной кладке должна быть обеспечена надежная перевязка кладки основного материала с облицовочным. Рационально применять лицевой кирпич, плиты и камни, допускающие облицовку стены одновременно с кладкой без применения металлических креплений. Кладку выполняют на цементном растворе с перевязкой облицовочного слоя с основным массивом кладки стены тычковыми рядами.
Кладку из керамических камней и кирпича начинают с укладки тычкового ряда из кирпича. Затем выкладывают три ряда наружной версты из кирпича. Внутреннюю часть стены выкладывают из камней по цепной системе перевязки. Связь наружной версты, выложенной из кирпича, с остальной частью кладки обеспечивается тычковым рядом наружной версты и ложковым рядом кирпича (в забутке).
Кладку из кирпича и силикатного камня начинают с укладки тычкового ряда камней. Затем из кирпича выкладывают два ряда внутренней версты по цепной системе перевязки. Уложив из камней ложковую версту, выкладывают из кирпича внутреннюю часть стены, перевязывая ее с наружной верстой. Для лицевой поверхности используют кирпичи или камни с одинаковым оттенком и правильными гранями и углами.
Кладку из легкобетонных камней и кирпича ведут ярусами высотой не более 1,1 м с перевязкой кладок не реже, чем через каждые три ряда. Начинают кладку с укладки тычкового прокладного ряда, выкладываемого из кирпичей. Затем ук
109
Технология строительного производства
ладывают первый, второй и третий ложковые ряды кирпичной облицовки, после чего ряд из камней и т.д.
Для кладки стен из ячеистых блоков рекомендуется применять легкие кладочные растворы, приготовленные на цементном или цементно-известковом вяжущем и легких заполнителях. В зоне опирания перекрытия рекомендуется укладывать ряд кирпича «плашмя» на растворе. Для зданий более трех этажей в местах опирания плит перекрытия и перемычек, как правило, ставят сетку из арматуры класса S500 диаметром 5 мм с ячейкой 70x70 мм.
Для облицовки стен одновременно с их кладкой, кроме плоских, применяют следующие типы защемляемых кладкой плит:
♦ кессонные, для заделки ребер которых в процессе кладки оставляются борозды соответствующего профиля;
♦ L-образной формы, устанавливаемые полкой на кладку с защемлением последующей кладкой, выполняемой на высоту данного ряда плит;
♦ Г-образной формы, которые навешивают горизонтальной полкой на стену, выложенную на высоту одного ряда плит.
При кладке с одновременной облицовкой защемляемыми плитами следует учитывать разницу в обжатии и усадке раствора в швах стен и облицовки. Горизонтальные швы заполняют раствором в процессе облицовки и кладки при высоте стены до Юм. При высоте сверх 10 м в нижней части стен швы остаются не заполненными до момента, когда нагрузки на стену достигнут нс менее 85% проектных.
Вертикальные швы в облицовке заполняют раствором в процессе возведения стен. Подвижность цементно-песчаного раствора должна соответствовать глубине погружения стандартного конуса 6—8 см; раствора, применяемого для заливки пазух, — 8—10 см. Плоские плиты одновременно с кладкой укладывают с прокладными рядами или с креплением металлическими деталями.
Установку с прокладными рядами производят с чередованием прислонных и прокладных рядов облицовки. Сначала укладывают угловые и маячные плиты. Затем натягивают причалку и по шнуру устанавливают промежуточные элементы облицовки, закрепляя их временными связями, после чего выкладывают внутреннюю часть стены, устанавливают металлические связи, заделывают их в кладку.
При кладке с одновременной облицовкой ширину зоны материалов увеличивают до 1,5 м, а материалы размещают в два ряда: в первом ряду — кирпич, во втором — облицовочные материалы
Облегченная кладка. Облегченная кладка является теплосберегающей и состоит из двух продольных стенок (облицовочный и внутренний слои) и воздушной прослойки, которая может быть заполнена утеплителем (теплоизоляционный слой), внешний вид стен при этом нс отличается от привычных однослойных.
Облицовочный слой наружных стен, обеспечивающий архитектурные и эстетические качества фасадов зданий, должен обладать требуемой долговечностью и с надлежащей степенью надежности защищать теплоизоляционный слой
110
Глава 6. Каменные работы
от опасных внешних воздействий (ультрафиолетовое излучение, атмосферная влага, открытый огонь и т.д.), способных привести к изменению эксплуатационных свойств теплоизоляционного материала.
Внутренний слой наружных стен является несущим. Он обеспечивает восприятие собственного веса (возможно, и веса вышерасположенных конструкций — перекрытий, оборудования и др.), а также веса теплоизоляционного и облицовочного слоев и действующих на стены или их отдельные участки в стадиях возведения и эксплуатации внешних силовых и температурных факторов.
Теплоизоляционный слой, толщина которого определяется теплотехническим расчетом, обеспечивает требуемое нормативное сопротивление теплопередаче наружных стен (по современным нормам — для стен из штучных материалов — не менее 2,0 м2 • °С/Вт).
Облицовочный слой. Наружный слой стены, обычно толщиной 120 мм (полкирпича), кладется из облицовочного кирпича, камней керамических или силикатных, из цементно-песчаных вибропрессованных блоков-оболочек, лицевых каменных материалов и т. д.
Для обеспечения трещи ностойкости облицовочного слоя при сезонных колебаниях температур и усадке кладки в нем предусматривают деформационно-усадочные швы, устраиваемые на всю высоту здания или облицовочного слоя с шагом нс более:
♦ для стен с облицовочным слоем из силикатного кирпича, вибропрессован-ного кирпича и блоков повышенной пустотное™ — 6 м;
♦ для стен с облицовочным слоем из керамического (глиняного) кирпича — 9 м.
При поворотах наружных стен швы располагают на расстоянии не более половины указанных значений и не менее 1 м от точки пересечения плоскостей наружных поверхностей стен.
При высоте наружных стен или их отдельных участков более 15 м предусматривают горизонтальную разрезку облицовочного слоя на температурные отсеки.
Деформационно-усадочные швы облицовочного слоя должны исключать возможность проникновения атмосферной влаги в толщу стены. Вертикальные и горизонтальные зазоры деформационно-усадочных швов облицовочного слоя заполняются герметизирующими или уплотняющими материалами (бутил-кау-чуковой мастикой или уплотняющими микропористыми резиновыми или полихлорвиниловыми прокладками).
Внутренний слой. Внутренний несущий слой кладут из стеновых материалов любого типа, а толщину его определяют расчетом по несущей способности и устойчивости. При кладке из кирпича она обычно составляет 120 мм для самонесущих стен и несущих стен под монолитные или деревянные перекрытия в коттеджах, 250 мм — для несущих стен в домах до пяти этажей и 380 мм — в более высоких зданиях.
111
Технология строительного производства
Для исключения трещинообразования в кладке облицовочного и внутреннего слоев из кирпича всех видов в местах поворота наружных стен предусматривается конструктивное армирование плоскими сварными каркасами с продольными стержнями диаметром 4—5 мм или отдельными стержнями (см. рис. 6.8, г). Шаг каркасов по высоте составляет не более 500 мм, адлина армируемых участков — не менее 500 мм.
При опирании внутреннего слоя на несущие элементы (балки, плиты и т.д.), работающие на изгиб, при пролетах 3 м и более в нижней зоне кладки с первого шва предусматривается конструктивное непрерывное армирование плоскими каркасами с продольными стержнями диаметром 4 мм. Количество армированных швов зависит от пролета несущего элемента (балки, перемычки, плиты и т.д). При пролете до 4,5 м устраивают один шов, от 4,5 до 6,0 м — два, от 6,0 до 7,5 м — три и т.д.
Арматурные связи в виде сварных арматурных сеток устанавливают в горизонтальных швах кладки на уровне перекрытий по углам, в местах примыкания продольных стен к поперечным, а также на уровне верха и низа простенков.
Завершают облегченную кладку тремя-четырьмя рядами сплошной кладки с использованием металлического армирования в виде сетки или прутков.
Связи слоев. Связь между облицовочным и внутренним слоями могут обеспечивать поперечные вертикальные стенки-диафрагмы (рис. 6.11, а), которые располагают на расстоянии 1 м друг от друга (по теплотехническим требованиям — не менее 760 мм). Каждый кирпич в диафрагме устанавливают с зазором 2—3 см относительно кирпича наружного ряда. В целях утепления этот зазор раствором не заливают (за исключением периметров оконных и дверных проемов). Такая кладка называется колодцевой (системы Герарда и Попова-Орлянкина), она была предложена более 60 лет назад и успешно применялась при строительстве в СССР в годы первых пятилеток.
Кирпичные диафрагмы можно заменить гибкими связями (рис. 6.11,6): стальными, полимерными или стеклопластиковыми прутками диаметром 2—8 мм. Прутки следует устанавливать на расстоянии не более 1 м друг от друга. Между облицовочным и несущими слоями никаких иных связей нет, сплошная кладка отсутствует даже по контуру оконных и дверных проемов.
Стальными элементами связей служат в основном стержни диаметром 6 мм класса S240 (AI). Обычные малоуглеродистые стали должны иметь антикоррозионное покрытие.
Связи слоев наружных стен должны иметь надежную анкеровку и не допускать возможности не предусмотренного расчетами деформирования слоев из плоскости. В пределах утеплителя гибкие связи укладывают в слое цементного раствора толщиной не менее 30 мм (растворные диафрагмы).
Теплоизоляционный слой. Теплоизоляционные слои наружных стен (обычно 50— 150 мм) следует устраивать с применением засыпных, заливочных, плитных или рулонных материалов. Дело в том, что пустоты не являются идеальным тепло-
112
Глава 6. Каменные работы
Рис. 6.11. Облегченная кладка: а — колодцевая толщиной 510 мм с жесткими связями: б — трехслойная толщиной 420мм с гибкими связями; 1 — утеплитель; 2 — поперечная стенка-диафрагма; 3 — продольная стенка-верста; 4 — гибкая связь; 5 — известковая песчаная штукатурка; 6 — блоки из ячеистых бетонов стеновые мелкие; 7 — лицевой керамический эффективный кирпич или камень
изолятором. Конвективный теплообмен (перенос теплоты от движения воздуха в неравномерно нагретой газообразной среде) снижает ожидаемый эффект тепловой изоляции. Для устранения этого недостатка пустоты заполняют пористым материалом, причем, чем он легче, тем стены «теплее». Теплоизоляционный слой должен быть, по возможности, однородным, не иметь разрывов, трещин и других дефектов и повреждений, снижающих теплозащитные характеристики стен.
В качестве теплоизоляционных засыпок применяют минеральные вещества, смешанные с цементно-песчаными растворами (керамзит, легкий шлак, легкий бетон, содержащие минимальный объем цемента). Хорошей засыпкой может быть смесь опилок, песка и извести-пушонки в соотношении по массе 2:2:1,
8 А С Стаценко
113
Технология строительного производства
требующая поливки каждого слоя сметанообразным известковым раствором. Кладку выполняют ярусами высотой до 1 м в пределах всего периметра наружных стен. Засыпку укладывают слоями толщиной 400—500 мм со штыкованием.
Заливочным материалом втрсхслюйной стене между внешним и внутренним кирпичными рядами в основном служит легкобстонная смесь разной консистенции — в зависимости от проектных требований. После ее затвердевания стена приобретает большую прочность и имеет хорошую защиту от наружного шума. Прочность стенового бетона может быть повышена путем его армирования.
Удобнее всего в облегченной кладке использовать плитные утеплители. Плитный утеплитель устанавливают между диафрагмами ярусами вплотную к внутреннему слою стены, соблюдая полное примыкание плит друг к другу и к диафрагмам. Их прикрепляют к внутренней поверхности стены с помощью битумных или синтетических связующих, фиксаторов-полосок, стержней из стеклопластика и стали со специальными упорами, специальных шурупов и др. Стыки между плитами, устанавливаемыми в несколько слоев, следует устраивать вразбежку не менее 100 мм в смежных слоях.
Наружные стены в основном проектируются с устройством вентилируемой воздушной прослойки толщиной 10 -40 мм — тин «экран». Фиксаторы-полоски длиной 150—200 мм могут быть вырезаны из тех же плит и установлены у верхних краев враспор к утепли гелю и наружной стене на расстоянии 50—60 см друг от друга. В результате утеплитель закрепляется в вертикальном положении, а между утеплителем и наружной стеной остается необходимый воздушный зазор.
Для вентиляции воздушной прослойки в облицовочном слое предусматривают специальные продухи (отверстия) обшей площадью нс менее 150 см2 на 20 м2 стены фасада. Их выполняют по высоте стены нс более чем через 3 м. Верхние продухи предусматривают в карнизной части стены. В качестве отверстий могут служить оставляемые в стене проемы или несколько швов кладки, нс заполненные раствором в определенном порядке. Для этих целей также можно использовать щелевой кирпич, уложенный таким образом, чтобы через отверстия в воздушную прослойку мог свободно проникать наружный воздух.
Продухи, как правило, устраивают с шагом но длине стены:
♦ при жестких связях облицовочного и внутреннего слоев кладки степы, устраиваемыми сплошными из кирпича — в каждом отсеке;
♦ при жестких дискретных (прерывистых) связях слоев — с шагом не более 3 м;
♦ при гибких связях слоев — с шагом не более 6 м.
Попадание раствора в вентилируемую прослойку в процессе ведения кладки недопустимо. Для предотвращения проникновения в толщу стены мелких грызунов и птиц вентилирующие проемы закрывают специальными защитными приспособлениями (стальными сетками, решетками и т.д.) с ячейками размером не более 5 мм.
114
Глава 6. Каменные работы
6.7. Монтажные работы при возведении кирпичных зданий
Монтажные работы представляют собою комплекс последовательных монтажных процессов, состоящий из следующих частных процессов и операций:
♦ подачи монтируемых элементов под монтаж (при необходимости с предварительной укрупнительной сборкой или усилением конструкций);
♦ оснастки и строповки поднимаемой конструкции;
♦ подъема по вертикали, перемещения к месту установки, наводки и установки в проектное положение;
♦ выверки и закрепления их в проектном положении, заделки стыковых соединений и выполнения защитных мероприятий.
Производительность и безопасность производства монтажных работ и качество их выполнения в значительной степени зависят от применяемых приспособлений, оборудования, инвентаря и инструмента.
Монтаж сборных железобетонных элементов по ходу кладки. При производстве каменной кладки ведутся различные вспомогательные (установка подмостей или лесов, подача материалов) и сопутствующие работы, в том числе монтаж сборных железобетонных элементов (фундаментных плит и блоков, перемычек, балконов. перегородок, плит перекрытий и т.д.).
Под опорными частями балок, прогонов, пли г перекрытий, балконов, под мауэрлатами и другими сборными конструкциями при многорядной перевязке швов кладки верхние ряды должны быть тычковыми. Допускается опирание сборных конструкций на ложковые ряды кладки при двухрядной (однорядной, цепной) перевязке швов.
Толщина слоя раствора под опорными участками элементов, передающих местные нагрузки на кладку, должна быть указана в проекте и быть не более 15 мм.
Возведение каменных конструкций последующего этажа допускается только после укладки расположенных ниже несущих конструкций (надподвального или междуэтажного перекрытия, площадок и маршей в лестничных клетках и др.) с выполнением анкеровки стен и замоноличивания швов между плитами перекрытий.
До начала монтажа конструкций должны быть выполнены подготовительные работы: перенос при помощи геодезического инструмента на фундаменты или перекрытие осей здания, разметка и установка маяков с выверкой на одном уровне (на проектной отметке).
Перед подъемом производится строповка — конструкции прикрепляют к крюку крана специальными грузозахватными приспособлениями — стропами, траверсами и т.д.
Подъем элементов должен производиться плавно, без рывков, раскачивания и вращения.
Установленные конструкции расстроновывают после надежного их закрепления. Монтажеборных конструкций заканчивается сваркой закладных деталей,
115
Технология строительного производства
утеплением стыков, заполнением их раствором или бетонной смесью, заделкой стыков герметизирующими прокладками и мастиками.
Монтаж ленточных фундаментов (рис. 6.12, а) выполняет звено каменщиков-монтажников из трех человек: один выполняет строповку, другие устанавливают блоки в проектное положение.
Монтаж фундаментных блоков ведут в соответствии с предварительной геодезической разбивкой (обозначением их положения на дне котлована или траншеи металлическими штырями). Установка фундаментов производится на выровненный до проектной отметки, без следов воды или снега, слой песка. Предельное отклонение отметки выравнивающего слоя песка от проектной не должно превышать минус 15 мм.
Монтаж фундаментов начинают с укладки маячных блоков фундаментных подушек в углах здания и в местах примыкания (пересечения) стен, но не реже, чем через 10—15 м. Выверку маячных блоков в плане ведут, совмещая их осевые риски с рисками разбивочных осей по двум взаимно перпендикулярным направлениям. Высотные отклонения устанавливают нивелированием или с помощью уровня.
После установки и выверки положения маячных блоков в плане и по высоте натягивают проволочную причалку и укладывают промежуточные (рядовые) блоки. Не снимая стропов проверяют горизонтальность блоков при помощи рейки и уровня. В местах ввода коммуникаций, а также при возведении прерывистых фундаментов фундаментные подушки укладывают с разрывом.
Поверх уложенных блоков устраивают стяжку из цементно-песчаного раствора (состава 1:2), выполняющую роль гидроизоляции, а в необходимых случаях закладывают продольную арматуру, образующую армированный шов.
До начала монтажа блоков стен подвала нивелированием определяют отметку верха смонтированных фундаментных плит, на них переносят положение разбивочных осей здания и размечают места установки маячных блоков.
Монтаж блоков начинают с маячных, укладываемых в углах, в местах примыкания и пересечения стен, на протяженных участках через 15—20 м.
Установка маячных блоков включает в себя:
♦ подготовку растворной постели толщиной 2—3 см;
♦ наводку и опускание блока на слой раствора;
♦ рихтовку (выравнивание) блока до совмещения разметочных рисок.
Выверку в плане контролируют отвесом, проецирующим ось здания на установочную риску на верхней грани блока, горизонтальность блока проверяют уровнем.
Рядовые (промежуточные) блоки стен подвала устанавливают, ориентируя низ но обрезу блоков нижнего ряда, верх -- по натянутой причалке, закрепленной скобой к верхней грани маячного блока. Укладывают блоки на слой раствора, соблюдая перевязку швов (нс менее 1/4 длины). Вертикальные и горизонтальные швы между блоками должны быть тщательно заполнены раствором и расшиты с двух сторон.
116
Глава 6. Каменные работы
Рис. 6.12. Монтаж конструкций:
а — блоков стен подвала: 1 — маячные блоки; 2 — причалки; 3 — смонтированный участок стен подвала; 4 — уложенные фундаментные плиты; б — лестничных площадок: 1 — плиты перекрытий; 2 — промежуточная пластинка; 3 — шаблон; 4 — этажная площадка; в — плит перекрытия: 1 — четырехветвевой строп; 2 — растворная постель; 3 — укладываемая плита; г — балконной плиты: 1 — балконная плита; 2 — стойка
117
Технология строительного производства
Продольные и поперечные стены подвалов соединяются между собой за счет перевязки блоков. Для ввода санитарно-технических устройств между блоками оставляют зазоры, заделываемые затем кирпичом или бетоном.
Блоки наружных стен, устанавливаемые ниже уровня грунта, необходимо выравнивать по внутренней стороне стены, а выше — по наружной.
Перемычки укладывают на растворную постель после завершения простенков. Несущие перемычки стропуют за монтажные петли и устанавливают краном. Рядовые перемычки укладывают вручную. При этом проверяют точность их установки по вертикальным отметкам, горизонтальность и глубину заделки концов.
Лестничные площадки и марши устанавливают по ходу кладки. Промежуточную площадку и первый марш устанавливают по ходу кладки лестничной клетки, вторую площадку и торой лестничный марш — по окончании кладки этажа.
До начала монтажа лестничных площадок и маршей проверяют их размеры и размечают места установки. После проверки мест опирания укладывают раствор и краном подают лестничную площадку. Каменщики принимают конструкцию, находясь на подмостях или на перекрытии. Опустив площадку на подготовленное место, проверяют ее горизонтальность (по двум направлениям) и соосность с площадками нижних этажей. Расстояние между уложенными площадками проверяют (в двух местах) деревянным шаблоном, имеющим форму продольного сечения косоура (рис. 6.12, б). При необходимости конструкцию рихтуют ломом.
В таком же порядке устанавливают следующую лестничную площадку. Лестничный марш стропят специальными стропами с разновеликими ветвями или вилочными захватами, с помощью которых обеспечивается подача марша в положении, близком к проектному, с небольшим превышением его верха (до 10 см). Каменщики, принимающие конструкцию, находятся на верхней и нижней лестничных площадках. Они очищают место опирания и кельмой расстилают раствор. Чтобы марш нс сорвался с верхней площадки, его опирают вначале на нижнюю площадку, затем на верхнюю. При его укладке проверяют точность опирания на полки площадок и горизонтальность ступеней. После расстроповки свариваюг закладные детали. Стык между площадкой и маршем тщательно заполняют раствором и уплотняют подштопкой или кельмой.
Лестницы из железобетонных ступеней по металлическим косоурам монтируют снизу вверх по ярусам, ограниченным этажными и промежуточными лестничными площадками.
К монтажу стальных косоуров приступают только после набора 75%-ной прочности бетоном в заделке лобовых балок. Устанавливать под опорные части косоуров прокладки или клинья и укладывать ступени до приварки косоуров к лобовым балкам запрещается. Окончательное закрепление косоуров производят после инструментальной проверки правильности их установки.
Ступени укладывают начиная с нижней фризовой. В процессе укладки соответствие их положения проектному регулируют с помощью металлических прокладок и клиньев.
118
Глава 6. Каменные работы
Завершаются работы зашитой всех металлических конструкций и закладных деталей от коррозии.
Монтаж санитарно-технических кабин осуществляется после приемки перекрытий по предварительно размеченным ориентирным рискам, вынесенным на перекрытие от разбивочных осей и соответствующим проектному положению двух взаимно перпендикулярных стен блока (передней и одной из боковых). Поверхности опирания очищают от грязи, снега, наледи, а закладные детали — отржав-чины. Кабины устанавливают на прокладки, выверяя грани двух взаимно перпендикулярных стен блока относительно вертикальной плоскости, и совмещая санитарно-технические стояки с нижерасположснными. Рихтовку кабин выполняют при натянутых стропах, расстроповывают их со стремянки после окончательной выверки. Постоянное крепление выполняют, сваривая закладные детали объемных элементов.
Швы между блоками и смежными стенами должны быть заделаны в соответствии с требованиями проекта по тепло- и звукоизоляции, а также воздухо- и водонепроницаемости, отвечать нормативным требованиям. Отверстия в панелях перекрытий для пропуска стояков кабин после установки кабин, монтажа стояков и проведения гидравлических испытаний должны быть тщательно заделаны раствором.
Крупнопанельные перегородки монтируют после окончания кладки стен на высоту этажа. Место установки панели предварительно размечают, укладывают две деревянные подкладки, утопленные в растворную постель, забивают штыри или вилочные скобы в деревянные вкладыши, заделанные в стены. Па вертикальных поверхностях располагают по две скобы на каждую сторону примыкания перегородки.
Двое рабочих принимают подаваемую краном перегородку и направляют ее к разметочным линиям, плавно опуская на прокладки. Ломиком рихтуют перегородку вплотную к заделанным в стену штырям, с торца закрепляют инвентарным подкосом.
Проверив вертикальность перегородки, гвоздями прибивают к ней штыри и выполняют расстроповку. Затем тщательно заделывают зазоры между перегородкой и другими конструкциями, от качества их выполнения зависит звукоизоляция помещения. Окончательно перегородки закрепляют потолочными закрепами после монтажа панелей вышерасположенного перекрытия.
Прогоны (балки) стропят двухветвевым стропом за монтажные петли или отверстия в конструкции. До установки прогона проверяют отметки и горизонтальность железобетонных подушек, заделанных в стены по ходу кладки. Работу ведут с подмостей, на опорные поверхности расстилают раствор. Уложенную конструкцию в продольном направлении выправляют монтажными ломиками и проверяют горизонтальность по уровню и визируют но ранее установленным прогонам, а вертикальность — по отвесу. Затем уложенные на каменные стены прогоны закрепляют анкерами.
119
Технология строительного производства
Плиты междуэтажных перекрытий (рис. 6.12, в) монтируют после завершения каменной кладки этажа, устройства из кирпича бортика на два ряда выше уровня укладываемых плит, установки перегородок, укладки индустриальных плит подготовки пола или устройства засыпок под полы. Кладка стен ниже и на уровне перекрытия, устраиваемого из сборных железобетонных плит, производится с подмостей нижележащего этажа.
Положение опорных поверхностей плит перекрытия на стенах проверяют нивелиром или водяным уровнем и при необходимости выравнивают кладку стяжкой из цементного раствора. До начала монтажа пустотные каналы с обоих торцов плит заделывают легким бетоном или готовыми бетонными пробками на глубину 120—200 мм. Это делают для предохранения опорных частей пустотных перекрытий от разрушения под давлением вышележащих конструкций и с целью предотвращения промерзания стен в местах опирания перекрытий. Заделка пустот в плитах перекрытия производится до подачи их на этажи.
Монтаж начинают ог торцовой стены с инвентарных подмостей (столиков), последующие плиты укладывают к ранее смонтированным. Минимальная глубина заделки панели в стену — 120 мм.
Плиты перекрытий необходимо укладывать на слой раствора толщиной не более 20 мм, совмещая поверхности смежных плит вдоль шва со стороны потолка. Потолок помещения должен быть горизонтальным, при этом перепады по высоте не должны превышать 3 мм. Несоответствие монтажных провесов плит устанавливают визированием по плоскости потолка или правилом. Величину провеса распределяют пополам между смежными плитами. Если уложенную конструкцию необходимо переложить, ее поднимают, очищают от раствора и устанавливают заново.
Панели перекрытий после выверки закрепляют в соответствии с указаниями в рабочих чертежах: как правило, монтажные петли панелей приваривают стальными связями к анкерам, заделанным при кладке стены и монтажным петлям смежных панелей. Швы между панелями заделывают раствором марки 100, а места сопряжения со стенами и торцы замоноличивают бетоном или раствором.
Балконные плиты устанавливают после монтажа перекрытий и до начала кладки стен следующего этажа. Положение балконных плит размечают на перекрытии и фиксируют рисками, дополнительно контролируя отвесом их соосность с балконами нижележащего этажа.
Их укладывают на опоры по слою раствора два монтажника, контролируя правильность опускания плиты по рискам и шнуру-причалке. Плита должна быть уложена горизонтально или с небольшим уклоном наружу. Балконные плиты (рис. 6.12, г) в проектном положении временно закрепляют инвентарными приспособлениями (телескопическими стойками, кронштейнами, треугольными стойками с удерживающими скобами и др.). Горизонтальность проверяют уровнем с рейкой, после чего приваривают. Балконные плиты крепят, обычно приваривая стальные стержни к монтажным петлям плит перекрытия и закладным
120
Глава 6. Каменные работы
деталям балкона. Инвентарные крепления балконов снимают после завершения кладки стен второго яруса.
6.8. Производство каменных работ в зимнее время
Зимние условия при возведении каменных конструкций определяются среднесуточной температурой наружного воздуха 5 °C и ниже и минимальной суточной температурой О °C и ниже.
Кладку в зимнее время ведут только из каменных материалов правильной формы на пластичных удобоукладываемых цементных или сложных растворах подвижностью 9— 13 см — для кладки из обычного кирпича и 7—8 см — для кладки из кирпича с пустотами и из природного камня. Кирпич и камень укладывают с полным заполнением швов. При перерывах в работе на верхний ряд кладки раствор не наносится.
При кладке в зимнее время разрывов кладки по периметру зданий или между осадочными швами не должно быть более высоты в 1/2 этажа. Разрывы глухих участков стен и при кладке углов выполняются только вертикальной штрабой. При перерывах в работе не допускается укладывать раствор на верхний ряд кладки. Использовать для кладки кирпич или камень с наледью нельзя. Поэтому следует накрывать материалы при хранении, а кладку — при перерывах в работе.
Для обеспечения прочности различных кладок и конструкций, возводимых в зимний период, существуют следующие способы выполнения каменных работ:
♦ замораживание, при котором кладку ведут на открытом воздухе при отрицательных температурах, без подогрева кирпича или камня, на растворе, имеющем положительную температуру в момент укладки его в дело;
♦ применение обычных растворов (не ниже марки 50) с химическими противоморозными добавками, что обеспечивает частичное твердение раствора на морозе;
♦ прогрев возведенных конструкций (паром, использованием электропрогрева и др.);
♦ выдерживание в тепляках (временных сооружениях, внутри которых производят кладку).
Способ производства каменных работ в зимнее время выбирают только с учетом всех конкретных условий строительства: метеорологических, сроков сдачи объекта, типа и материала конструкций, расчетных нагрузок, проектной прочности раствора и т.д.
Многорядная система перевязки в зимнее время может осуществляться только на растворах с противоморозными добавками.
Способ замораживания является наиболее распространенным, как самый экономичный и менее трудоемкий. Его суть состоит в том, что кладку выполняют на открытом воздухе на цементном или сложном растворе, который вскоре после
121
Технология строительного производства
укладки в конструкцию замерзает. Процесс твердения раствора начинается после оттаивания кладки в естественных условиях.
Способом замораживания производят кладку из кирпича, камней правильной формы и постслистых бутовых камней «пол лопатку». При этом рекомендуется применять двухрядную систему перевязки. Марки растворов назначают в зависимости от температуры воздуха и прогноза погоды, но не ниже марки 10, при сметанной кладке -- нс ниже марки 50. Оконные и дверные проемы должны иметь высоту болы не чем при кладке в условиях положительных температур: на 5 мм при кладке из кирпича и на 3 мм при кладке из камней правильной формы.
После оттаивания и твердения прочность кладки не достигает проектного значения. Для достижения необходимой прочности (в конструкциях, несущая способность которых в дальнейшем будет использована полностью) следует повышать марку раствора на одну ступень, если кладка велась при температуре до минус 20 °C, и на две ступени при более низкой температуре. Если для получения нужной прочности кладки этого недостаточно, следует брать кирпич более высокой марки, а если и это нс даст требуемого результата, то необходимо армировать кладку (рис. 6.13).
Рис. 6.13. Обеспечение устойчивости кладки, выполненной способом замораживания, с помощью укладки: а — связей в углах; б — связей в пересечениях стен; в — анкеровкой панелей междуэтажного перекрытия; г — гибких связей в облегченных стенах, д — гибких анкеров в стенах промышленных зданий; 1 — стальные анкеры; 2 — стальные связи диаметром 8— 10мм; 3 — стальные анкеры, приваренные к монтажным петлям панелей междуэтажного перекрытия; 4 — проволочные скрутки; 5 — Т-образные анкеры;
6 — минераловатные плиты; 7 — колонны; 8— закладная деталь: 9~ гибкий анкер; 10 —- простенок
122
Глава 6. Каменные работы
Способом замораживания (без дополнительных мер по повышению несущей способности наиболее напряженных участков кладки) при использовании портландцемента можно возводить лишь четыре этажа зданий (но не выше 15 м), а при применении шлакопортландпемента ~ три. Затем объект консервируют до весны, и к возведению остальных этажей приступают не ранее чем через 28 дней после отгаивания замороженной кладки. За это время оттаявший раствор должен набрать запроектированную прочность.
Применение способа замораживания не допускается при кладке следующих конструкций:
♦ внецентренно сжатых с эксцентриситетом более 0,25Y, где Y —расстояние от центра тяжести до края сечения;
♦ подвергающихся в процессе оттаивания вибрации или динамическим нагрузкам;
♦ тонкостенных сводов двоякой кривизны и цилиндрических сводовтолщи-ной менее 10 см, а также пят сводов:
♦ стен и столбов из бутобетона и рваного бутового камня;
♦ фундаментов из бутового камня «под залив».
Кладку способом замораживания выполняют при сокращенном фронте работ. обеспечивая быстрое возведение конструкции по высоте. Ес ведут горизонтальными рядами одновременно на всей захватке. Для получения необходимой температуры раствора (табл. 6.6) может применяться подогретая до 80 °C вода, а также подогретый до 60 °C песок. Подогретый раствор следует использовать в течение 30—40 мин. Применение замерзшего или подогревание раствора горячей водой нс допускается.
Таблица 6.6
Температура раствора в момент укладки в зимнее время
Температура наружного Температура раствора, °C, на рабочем месте для кладки |
из кирпичей и камней правильной формы из крупных блоков
воздуха, °C Скорость ветра, м/с
До 6 Свыше 6 До 6 Свыше 6
До-10 5 10 10 15
От-11 до -20 10 15 10 20
Ниже -20 15 20 20 25
Кладку кирпича чаще ведут вприжим, расстилая раствор не более чем для двух верстовых кирпичей (50 см) или для восьми кирпичей забутки. Особое внимание следует обращать на толщину швов. Горизонтальные швы не должны быть голше 12 мм, иначе весной во время опаивания кладка может дать слишком сильную осадку, что может привести к ее разрушению.
123
Технология строительного производства
В течение зимы растворы такой кладки находятся в замерзшем состоянии и их прочность сохраняется только при отрицательной температуре, а при наступлении весеннего потепления прочность оттаявшего раствора значительно уменьшается. В этот период кладка способна нести нагрузку, меньшую в 2—2,5 раза, чем при отвердевшем растворе.
При наступлении потепления кладку освобождают от лишних материалов, настилов, строительного мусора и т.д. Столбы и стены, высота которых превышает размеры наименьшей стороны их поперечного сечения более чем в 5 раз, не связанные с перекрытием или покрытием, и другие малоустойчивые конструкции необходимо на период оттаивания укреплять временными подкосами, оттяжками, связями или сжимами (рис. 6.14). Стены многоэтажных зданий при возведении укрепляют стальными связями, укладываемыми на каждом этаже в местах их примыкания друг к другу или пересечения.
При опаивании кладки необходимо наблюдать за ее осадкой, контролировать твердение раствора в швах, в случае появления деформаций следить за их развитием и немедленно принимать меры по снижению нагрузок. Средняя расчетная
в
Рис. 6.14. Усиление кладки на период оттаивания: а — разгрузочными стойками; б — подкосами; в — двусторонними сжимами; 1 — доска; 2 — клинья; 3 — стойки;
4 — подкосы; 5 — бревна; 6 — проволочные скрутки
124
Глава 6. Каменные работы
осадка стен зимней кладки при ее оттаивании (при постоянной нагрузке) принимается 0,5 мм на 1 м их высоты (может быть 1 мм и более).
В первые дни после оттаивания, пока раствор еще не затвердел, отклонившуюся кладку можно сравнительно легко выправить. При цементном растворе это надо сделать не позднее 4—5 суток после потепления, а при сложном растворе — нс позднее 6—7 суток. Проще всего кладку выправлять нажимными подкосами, затем стойками со стяжками и клиньями, а в случае сильных деформаций — тросами, натягиваемыми при помощи полиспастов и лебедок.
Применение растворов с противоморозными добавками обеспечивает их твердение на морозе в процессе выдерживания и повышенную прочность кладки при оттаивании.
Для твердения раствора (объем которого составляет в кирпичной кладке до 25% общего объема) зимой при отрицательных температурах воздуха в него вводят специальные добавки — нитрит натрия, поташ или Н КМ (смесь нитрита кальция или кальциевой селитры и мочевины или карбамида), которые снижают температуру замерзания растворов до определенных для каждого вида добавки значений. Так, например, растворы с добавкой нитрита натрия не замерзают и интенсивно твердеют при температуре до —15 °C, с добавкой НКМ — до —20 °C, с добавкой поташа — до —25 °C. При этом перечисленные добавки не вызывают коррозии арматуры, благодаря чему могут применяться и в армированных конструкциях.
При использовании таких растворов прочность кладки нарастает более интенсивно, появляется возможность возводить стены кирпичных домов зимойтакими же темпами, как в летнее время. Применение растворов с противоморозными добавками позволяет в зимний период возводить здания на высоту до девяти этажей.
Оптимальное процентное содержание противоморозных добавок в массе сухого цемента, обеспечивающее интенсивное твердение раствора при отрицательных температурах наружного воздуха, приведено в табл. 6.7.
Таблица 6.7
Содержание противоморозных добавок
Наименование нротивОморозной добавки Среднесуточная температура наружного воздуха, °C Содержание противоморозной добавки, % (по массе сухого цемента)
Нитрит натрия От 0 до -2 От -3 до -5 Ог -6 до -15 2-3 4-5 8-10
Комплексная добавка НКМ (смесь кальциевой селитры Са(О^)2 и карбамида СО(Н,), взятых в соотношении 2:1) От -1 до -5 От -6 до -15 От -16 до -20 3,3 + 1,7 5,3 + 2,7 6,7 + 3,3
Поташ (К2СО3) От 0 до -5 Ог -6 до -15 От -16 до -30 5 10 15
125
Технология строительного производства
Противоморозныс добавки вводят при приготовлении раствора. Поэтому следует учитывать, что отдельные из них, например поташ и в некоторой степени I IКМ, ускоряют сроки схватывания растворов, которые могут за период их перевозки и выдерживания перед укладкой потерять свою подвижность. Средство обеспечения необходимой подвижности растворной смеси в период се выработки на рабочем месте устанавливает строительная лаборатория.
Растворы с противоморозными добавками твердеют на морозе с различной скоростью, зависящей нс только от температуры воздуха, но и от ряда других трудно учитываемых факторов. Поэтому для оценки фактической прочности растворов в кладке при возведении стен необходимо изготовлять 12 образпов-кубиков размерами 7x7x7 см для каждого этажа секции дома и хранить их в одинаковых со стенами условиях.
Способ электропрогрева свежевозведснной незамерзшей кладки в течение определенного времени обеспечивает начальное твердение раствора кладки до приобретения им минимально необходимой расчетной прочности.
Электроды (их изготовляют обычно из арматурной стальной проволоки диаметром 4—6 мм) закладывают в горизонтальные швы и подключают к разным фазам тока. При армировании арматурными сетками участки кладки, нс связанные между собой, можно использовать как электродные группы. Прогрев ведут при напряжении 220—380 В и температуре 30—35 °C до достижения раствором прочности нс менее 20% от проектной.
В тепляках свежевозведенную кладку выдерживают при положительной температуре в течение определенного (в зависимости от требуемой прочности кладки) времени.
Прочность раствора, набранную в зимнее время, перед оттаиванием кладки необходимо проверить с помощью лабораторных испытаний образцов, отобранных из горизонтальных швов конструкций. Полученное значение сопоставляют с минимально необходимым, указанным в проекте, особенно для простенков нижних этажей. Если несущая способность простенков и столбов окажется недостаточной, то их необходимо до оттаивания кладки усилить временными деревянными стойками на клиньях. Высокие простенки, устойчивость которых на период оттаивания недостаточна, раскрепляют двусторонними сжимами избре-вен и проволочных скруток.
11омимо простенков и столбов в период оттаивания особого внимания требуют узлы опирания тяжелых ферм, прогонов и балок-стенок на каменную кладку. Перегрузку кладки в этих местах можно устранить с помощью своевременно установленных разгрузочных деревянных стоек на клиньях. Последними регулируют высоту стоек при осадке отлаивающей кладки. После оттаивания кладки временные крепления оставляют на период начального твердения раствора, но не менее чем на 12 дней.
126
Глава 6. Каменные работы
6.9. Контроль качества и безопасность труда при производстве каменных работ
Приемку работ по возведению каменных конструкций производят до оштукатуривания их поверхностей. При этом проверяются:
♦ документы, удостоверяющие марку применяемых материалов, полуфабрикатов, изделий;
♦ геометрические размеры кладки;
♦ качество поверхностей фасадных неоштукатуриваемыхетен из кирпича (соблюдение цвета, требуемой перевязки, рисунка и расшивки швов);
♦ качество фасадных поверхностей, облицованных керамическими, бетонными и другими видами камней и плит;
♦ правильность перевязки швов, их толщина и заполнение, а также горизонтальность рядов и вертикальность углов кладки;
♦ правильность устройства деформационных швов;
♦ правильность устройства дымовых и вентиляционных каналов в стенах;
♦ наличие и правильность установки закладных деталей-связей и анкеров;
♦ наличие и правильность установки и заделки арматуры.
Промежуточной приемке с оформлением актов освидетсльствования скрытых работ подлежат следующие выполненные работы и конструктивные элементы:
♦ осадочные и деформационные швы:
♦ гидроизоляция кладки;
♦ уложенная в каменные конструкции арматура, стальные закладные детали и их антикоррозионная защита;
♦ опирание ферм, прогонов, балок, плит на стены, столбы и пилястры и их соответствие проекту и нормативным требованиям.
Отклонения поверхностей и углов кладки от вертикали должны быть не более 10 мм на один этаж, а на все здание — не более 30 мм. Отклонение по толщине кладки — 15 мм, размеров вентиляционных каналов — 5 мм. Ширина проемов может лишь превышать проектные значения, но не более 15 мм. Отклонения отдельных рядов кладки от горизонтали не должны быть больше 15 мм на К) м длины.
При возведении каменных зданий и конструкций необходимо обеспечить безопасность процесса кладки, эксплуатации подмостей и лесов, грузоподъемных кранов, подъемников и других строительных машин.
Подача кирпича и строительного раствора к месту работы каменщика должна быть механизирована. Рабочее место каменщика в темное время суток должно быть хорошо освещено. Работать каменщик должен в специальном костюме, соответствующей обуви, рукавицах и каске. Не разрешается производить кладку, находясь на стене. Инструменты и приспособления должны быть в исправном состоянии; нельзя оставлять их на кладке. Необходимо следить, чтобы инструменты и
127
Технология строительного производства
материалы не могли упасть, а также чтобы во время перерыва на стенах не оставлялись инструменты, стеновые материалы, битый кирпич и мусор.
Снаружи возводимого здания по периметру устраивают защитный козырек шириной до 1,5 м из инвентарных щитов на специальных кронштейнах. Первый ряд козырьков (пояс) устанавливают на высоте не более 6 м от земли, что обычно соответствует нижнему краю оконных проемов второго этажа. Их сохраняют до окончания кладки. Второй пояс — переносной. Его устанавливают сначала на высоте 6—7 м нал первым поясом, и по мере возведения стен здания переносят на 6-7 м выше. Назначение этих козырьков не только в том, чтобы улавливать случайно падаюшие предметы, но и «приближать землю» к работающему на высоте.
Не разрешается ходить по козырькам, складировать на них материалы, использовать их в качестве подмостей. Над местом загрузки подъемника на высоте 2,5—5 м следует устанавливать двойной защитный настил из досок толщиной не менее 40 мм.
Входы в здание защищают навесами. При работе башенных кранов и подъемников опасные зоны ограждают и вывешивают соответствующие надписи.
Проемы и лестничные клетки должны быть ограждены, а отверстия в перекрытиях закрыты.
Устройство лесов и подмостей, своевременная уборка строительного мусора, использование предохранительных поясов — все это направлено как на профилактику травматизма, так и на снижение нервно-эмоционального напряжения каменщика при работе на высоте. Использование поднимаемых в процессе работы подмостей позволяет рабочему при кладке кирпича находиться в удобной позе. Во время работы надо следить, чтобы подмости нс перегружались материалами.
Подмости устанавливают ярусами на перекрытиях. Уровень кладки после каждого перемещения средств нодмащивания должен быть не менее чем на 0,7 м выше уровня рабочего настила или перекрытия. При производстве кладки ниже этого уровня пользуются предохранительным поясом или специальными защитными ограждениями.
Высота кладки, которую может выложить каменщик без подмащивания, не должна превышать 1,2 м. Это обеспечивает безопасность работы и максимальную производительность труда.
При кладке стен толщиной более 0,75 м допускается работа в положении стоя на стене, но при этом необходимо применять предохранительный пояс, закрепленный на специальное страховое устройство.
Кладку карнизов с выносом более 0,3 м выполняют с наружных выпускных лесов. Ширину настила делают на 0,6 м больше внешнего края карниза.
Требования безопасности труда при производстве монтажных работ будут изложены в главе 10.
Безопасность труда при работе в зимнее время. При выполнении каменных работ в зимнее время, помимо общих правил техники безопасности, необходимо соблюдать и некоторые специальные. Входные двери следует оборудовать тамбу
128
Глава 6. Каменные работы
ром. Отапливатьпомсщения жаровнями запрещается. Лестницы, настилы и другие рабочие места, а также проходы должны посыпаться песком. Особое внимание следует уделять соблюдению правил противопожарной безопасности как в возводимых зданиях, так и в бытовых помещениях.
К работе с поташем допускаются только рабочие, достигшие 18 лет и прошедшие инструктаж.
Поташ следует хранить в закрываемом сухом помещении втаре завода-изготовителя (бумажные мешки). Вход в это помещение посторонним липам запрещен.
Водные растворы поташа подготавливают рабочие в комбинезонах, резиновых сапогах и перчатках, утепленных с внутренней стороны. Рабочие, имеющие повреждения кожных покровов (ожоги, царапины, раздражения), к приготовлению водных растворов поташа не допускаются. По окончании работ но приготовлению растворов поташа спецодежда должна храниться в специальных шкафчиках.
Принимать пищу в помещении, где хранится поташ или приготавливается его водный раствор, запрещается.
Вопросы для самопроверки
1. Что такое каменная кладка? Назовите ее виды.
2. Каковы основные элементы каменной кладки?
3. Как выполняются места временного вынужденного обрыва кладки?
4. Каковы основные требования к рабочему место звена камешников при кладке?
5. Какие системы перевязки (чередование тычковых и ложковых рядов) применяются при кладке стен из кирпича?
6. Какие виды кладок выполняют из природных камней неправильной формы?
7. Как укладываются бетонная смесь и бутовые камни (изюм) при выполнении буто-бетонной кладки?
8. Какие отличия от кирпичной имеет кладка из керамических и силикатных камней?
9. Какие особенности кладки блоков из ячеистого бетона на клеевом растворе на основе сухой смеси?
10. Какие виды кладок наружных многослойных стен зданий из мелкоштучных кла-дочных материалов применяются?
Тест
1. В доставленном на стройку каменном материале количество половняка может быть: а) нс менее 50%;
б) нс допускается;
в) не более 5%;
г) нс более 15%.
2. Длинная боковая грань камней прямоугольной формы называется:
а) плашком;
б) постелью;
в) ложком;
г) тычком.
3. Внутренние ряды камней, уложенные между верстами, называются:
а) ложковым рядом;
9 А С Стаценко
129
Технология строительного производства
б) тычковым рядом;
в) штрабой;
г) забуткой.
4. При вынужденных разрывах каменную кладку необходимо выполнять:
а) только на цементном растворе;
б) только из целого кирпича;
в) в виде штрабы;
г) с тщательным увлажнением поверхности кирпича.
5. Разность высот возводимой летом кладки на смежных захватках и при кладке примыканий стен не должна превышать высоты:
а) 1,2 м:
б) 1/2 этажа;
в) одного этажа;
г) двух этажей.,
6. Временные устройства, представляющие собой многоярусную конструкцию, позволяющую организовывать рабочие места на различных уровнях но высоте, называются:
а)леса;
б) подмости;
в) вышки;
г) плошалки.
7. Запас кирпича и других кладочных материалов на рабочем месте до начала смены должен быть рассчитан:
а) на 40--45 минут работы;
б) на 2 -4 часа работы;
в) на работу в течение смены;
г) на неделю работы.
8. Часть здания, где работает бригада в течение смены, называется:
а) делянкой;
б) фронтом каменных работ;
в) захваткой;
г) зоной.
9. Последовательность чередования тычковых и ложковых рядов при многорядной системе перевязки:
а) на один тычковый ряд приходится один ложковый;
б) на один тычковый ряд приходится несколько ложковых:
в) все ряды выполняются тычковыми;
г) все ряды выполняются ложковыми.
10. Из природных камней неправильной формы выполняют кладку:
а) многоярусную;
б) бутовую и бутобетонную;
в) кирпичную и бетонную:
г) природную и искусственную.
Ключ
I 2 3 4 5 6 7 8 9 10
в в г в В а б в б б !
130
ГЛАВА 7. ДЕРЕВЯННЫЕ РАБОТЫ
Древесина — древнейший материал, уникальный по обеспечению эргономичности, естественной экологии жилиша, гигроскопичности, неограниченного срока службы, ремонтопригодности. Дерево накапливает тепло, а затем отлает его обратно в течение долгого времени. Поэтому деревянные дома нс зря считают здоровым жильем. Они остаются сухими, даже если в них давно никто не жил, гак как «дышат», пропускают воздух и пар. Этому способствуют также приятный запах дерева, его уютный вид и ощущение тепла при касании.
Деревянные части зданий и сооружений собирают на строительной площадке из элементов и конструкций, изготовленных на деревообрабатывающих предприятиях. Работы по устройству деревянных конструкций разделяются на плотничные и столярные. К плотничным работам относятся изготовление и монтаж основных конструкций, например элементов стен из бревен и брусьев, дощатых полов, к столярным — устройство отдельных конструктивных элементов и деталей с тщательно обработанной поверхностью, например, оконных и дверных блоков, встроенной мебели, отделочных деталей и др.
Несущие деревянные конструкции зданий надлежит монтировать в максимально сжатые сроки. Поэтому и срубы ручной работы и сборные элементы каркасного дома производят на специально оборудованных площадках или в заводских условиях. Чтобы предотвратить процесс гниения древесины, ее пропи-тываютспениальными составами, предохраняющими отбиоразрушений. и тщательно просушивают. После изготовления стеновые брусья и даже элементы крыши маркируют, каждую де таль помечают спецификационным номером. Затем дом разбирают, собирают в пачки, закрепляют упаковочной лентой и отправляют потребителю. Деревянные конструкции и детали домов, изготовляемые на деревообрабатывающих предприятиях, поставляются на строительную площадку в комплекте со всеми необходимыми элементами соединений.
Деревянный каркас, изготовленный из стоек толщиной не менее 50 мм и шириной минимум 150 мм, обшивают листовым или погонажным материалом (плиты из минерального или стекловолокна, пенополистирола). Чтобы здание сохраняло устойчивость под действием ветровой нагрузки, в стойки каркаса врезают диагональные раскосы. С внутренней стороны утеплителя прокладывают пароизоляционный слой, защищающий конструкцию стен от проникающих из помещений водяных паров, а с наружной стороны — ветрозащитный гидроизоляционный материал. Здесь же делают вентиляционный зазор. Для наружной обшивки применяют доски, вагонку, водостойкую фанеру, цементо-стружечные, ориентированно-стружечные, фиброцементные плиты, для внутренней — доски, фанеру, гипсокартон.
В настоящее время широко распространена технология сборки домов из изготовленных промышленным способом панелей, основой которых является та
131
Технология строительного производства
кая же каркасная конструкция. Каркасные и каркасно-панельные постройки практически не подвержены усадке, поэтому их можно отделывать сразу же после установки. При хорошей антисептической обработке дерева, наличии надежного утеплителя и правильной эксплуатации такие дома прослужат довольно долго.
При перевозке, хранении и монтаже деревянных конструкций число операций по кантовке и перекладыванию деревянных конструкций следует сводить до минимума, создавая условия, предотвращающие их от увлажнения, коробления и загрязнения.
Во избежание деформаций длинномерные конструкции перевозят в положении, соответствующем проектному. Составные балки, фермы, арки, не имеющие достаточной поперечной жесткости, предварительно укрепляют временными схватками, распорками или накладками.
При хранении деревянных конструкций и столярных изделий в горизонтальном положении необходимо принимать меры против перекосов элементов и нарушений соединений. Их следует укладывать в штабеля на подкладках, с прокладками между рядами. Условия опирания несущих конструкций при хранении их на складе в вертикальном положении во избежание деформирования должны соответствовать условиям их опирания в сооружении.
7.1. Монтаж сборных деревянных домов и конструкций
Деревянные дома достаточно легкие и нс требуют массивных фундаментов, что в значительной степени сокращает стоимость строительства. При установке деревянных колонн, стоек, а также при стыковке их элементов необходимо добиваться плотного примыкания торцов сопрягаемых конструкций. Величина зазора в стыках с одного края нс должна превышать I мм. Сквозные щели нс допускаются.
Значительную роль в жилищном строительстве играют сборные деревянные дома заводского изготовления. Для таких домов широко используют стеновые панели (щиты), представляющие собой отдельные части стен. Сборку стеновых панелей осуществляют как с каркасом, так и без него. Для стен требуются три тина панелей — глухие, с дверью и с окном. Глухая панель — деревянная рама, обшитая с обеих сторон. Хорошим материалом для обшивки являются доски толщиной 16 мм (вагонка). Под наружную деревянную обшивку кладут гидроизоляцию, а под внутреннюю — пароизоляцию.
В качестве утеплителя (начинки) используют наиболее легкие материалы: базальтовый утеплитель, минеральную вату, пенопласты, плиты и маты из местных материалов (соломы, камыша) и др. Органические материалы обрабатывают против гниения. Длина панели, как правило, равняется высоте помещения, ширина определяется размерами отдельных частей стен но горизонтали и чис
132
Глава 7. Деревянные работы
лом панелей. Масса одной панели нс должна превышать 100—120 кг, иначе се трудно подняты ia фундамент и установить в вертикальном положении без специальных приспособлений.
В местах контакта деревянных конструкций с кирпичной кладкой, грунтом, монолитным бетоном до начала монтажа необходимо выполнять предусмотренные проектом изоляционные работы.
Сборку стен дома начинают от углов. Две угловые панели с помощью временных подкосов устанавливают по слою утеплителя (пеньки, войлока, ваты и т.п.) на брусья нижней обвязки с напуском в обе стороны на 3—5 см и прикрепляют гвоздями с косым забоем, предварительно зафиксировав в вертикальном положении жердями-упорами. Стык 1ганелсй в углах дома может осуществляться двумя способами: впритык и с помощью углового бруса-стойки. По верху панели стягивают верхней обвязкой, соединив се брусья между собой в четверть и с панелями при помощи гвоздей и штырей.
Стыки между панелями, а также между ними и брусьями обвязки заполняют войлоком, паклей или другими прокладками и герметизируют, например, просмоленным жгутом с обеих сторон. Снаружи швы закрывают раскладкой — деревянными рейками или строгаными досками, которые одновременно служат связующими элементами между стенами и крышей, предохраняя последнюю от смещения.
При сооружении чердачного покрытия сначала делают крышу, а затем потолок. Можно делать и наоборот, но при этом какое-то время потолок не будет защищен от дождя и снега. Для удобства и качественного выполнения работ балки чердачного перекрытия и стропила должны поступать в собранном виде. В противном случае их можно собрать внизу и затем установить на место.
Деревянный потолок бывает подшивной, настильный и панельный. Наиболее удобен потолок из панелей такой же конструкции, как и глухие стеновые панели.
Монтаж деревянных конструкций производятлишь после подтягивания болтов, тяжей и устранения дефектов, появившихся при транспортировке. Места захвата несущих конструкций защищают от смятия. Монтажные работы, как правило, ведут с помощью самоходных стреловых кранов.
Строповку ферм производят за верхние узлы; балки со сплошной стенкой стропят полуавтоматическими стропами в обхват, применяя при этом специальные траверсы.
Установленные в проектное положение конструкции немедленно закрепляют постоянными или временными связями и защищают от влаги и солнца. Верхний пояс первой установленной фермы раскрепляют расчалками, а также ставят прогоны, соединяющие ферму с жесткой торцовой стеной. Установив вторую ферму, первую пару ферм связывают в жесткий пространственный блок связями и элементами крыши. Первый блок ферм обеспечивает устойчивость следующих плоских несущих конструкций, соединяемых с ним связями и прогонами.
133
Техноло1ия строительного производства
Для сборки трехшарнирных арок большого пролета применяют передвижную башню, устанавливаемую в середине пролета в качестве временной опоры конструкции. Онора служит также площадкой для сборки среднего узла фермы. Арки поднимают двумя кранами.
Монтаж балок и пригонов перекрытий и покрытий начинают с укладки и выверки по вертикальным отметкам маячных балок или прогонов, интервалы между которыми принимают в 5—6 пролетов. Затем между ними укладывают остальные конструкции, выверяя их по маячным. Расстояние между балками и прогонами проверяют, пользуясь шаблоном.
7.2. Установка столярных изделий
Строителям давно известно, что около 38% теплопотерь в домах приходится 1 д окна и двери. При дорожании энергоносителей столярные изделия, их материал, качество изготовления и установки приобретают особое значение. Например, в Германии 42% оконных коробок изютовлено из пластмасс, 38 — из древесины, I 1 -- из алюминия и 9% — из древесно-алюминиевого композита.
Наряду с градипионными в странах СНГ получают распространение изделия изпласгиковполивинилхлорида (ПВХ). Пластики ПВХ более устойчивы по отношению к таким губительным для других материалов воздействиям, как солнечные лучи, дождь, промышленный смог, морской воздух. Пластиковые окна не шелушатся, не гниют, не рассыхаются, не меняют цвета, просты в эксплуатации. Их не надо подкрашивать, а мыть легче и быстрее, чем деревянные. Полимерные окна и двери легко, без скрипа открываются и закрываются.
Оконные и дверные блоки устанавливают на место в наружных стенах. Их следует ставить строго по центру, вертикали и высоте, на одинаковом расстоянии от наружной плоскости стены. В многоэтажных зданиях каждый блок второго и вышележащих этажей центрируют по средней створке блока первого этажа. Величина монтажного зазора между оконным (дверным) блоком и проемом должна соответствовать требованиям проектной документации.
Оконные и дверные коробки прикрепляют к боковым откосам стен в соотт ветствии с проектной документацией шурупами-саморезами, распорными рамными (анкерными) дюбелями, универсальными дюбелями, гибкими анкерными пластинами или другими приспособлениями. Расстояния между креплениями не должно быть более 80 см для деревянных блоков, 70 см — для блоков из алюминиевых сплавов и профилей из ПВХ белого цвета, 60 см — для блоков из ламинированных и окрашенных в массе профилей из ПВХ. Крепежные элементы должны быть расположены на расстоянии от 15 до 18 см от внутреннего угла оконного блока.
При каменных и бетонных стенах глубина заделки шурупов и дюбелей должна быть не менее 40 мм, для стен из блоков из пористого природного камня — не менее 50 мм, для стен из легких бетонов — не менее 60 мм.
134
Глава 7. Деревянные работы
Двери и окна выверяют с помощью деревянных или пластмассовых клиньев. При установке коробки дверей сперва выверяют и прибивают верх стояка, к которому крепятся дверные петли, потом, выверив по отвесу, — низ. После этого устанавливают второй стояк, но предварительно навесив дверь, иначе получится перекос коробки.
Трудно устанавливать дверные коробки в гипсовые перегородки. При этом целесообразно применять специальную форму, надежно предохраняющую стояк от поперечного смещения.
Оконные и дверные коробки наружных стен в местах их примыкания к кладке обрабатывают антисептированной пастой и оборачивают гидроизоляционными прокладками (толем, пергамином). Зазоры между коробками и кладкой наружных стен заполняют антисептированным войлоком, паклей или другими теплоизоляционными материалами, а во внутренних стенах — звукоизоляционными материалами.
По мнению специалистов, надежная эксплуатация окна на 80% зависит от квалифицированного монтажа. Монтажную пену в шве необходимо защищать от внешних и внутренних воздействий специальными лентами, с наружной стороны — паропроводящими, изнутри — пароизоляционными. Лишь использование всего комплекса материалов обеспечит полную изоляцию помещения от внешних воздействий. Без защиты монтажная пена в шве разрушается в течение 2—3 лет. что приводит к значительным потерям тепла.
Подоконные доски устанавливают с уклоном внутрь помещения до 1 %. В местах примыкания деревянных подоконных досок к кирпичной кладке, бетону необходимо выполнить гидроизоляцию: торцы, заделываемые в кладку стен, необходимо обработать антисептической пастой и обернуть толем или пергамином. Глубина штрабы в откосах с каждой стороны проема для установки подоконной доски должна быть от 50 до 70 мм. В пределах одного помещения подоконные доски должны быть установлены на одном уровне и с одинаковым выступом за пределы стены.
Встроенная мебель (шкафы, антресоли и др.) поступает на строительство в готовом виде. В нишах каменных стен оставляют или делают отверстия, закладывают деревянные пробки, устанавливают закрепы, штыри, к которым прикрепляют мебель.
Места примыканий конструкций в зданиях оформляют плинтусами, галтелями, наличниками, нащельниками, калевками, штапиками и другими элементами фасонного профиля. Наличники должны быть установлены с напуском на коробку не менее 15 мм, в местах их стыковки зазоры и уступы не допускаются. Крепление к блоку наличников, подвергающихся в дальнейшем малярным операциям, производят гвоздями, а наличники из древесины ценных пород — шурупами или специальными финишными гвоздями. Запирающие приборы на окнах (дверях) должны быть установлены на одной высоте.
135
Технология строительного производства
7.3. Контроль качества и безопасность труда
Отклонение от соосности расположения оконных блоков в проеме нс допускается. Отклонение установленных оконных и дверных блоков от вертикальности в плоскости и из плоскости проема должно быть не более 3,0 мм на 1 м длины и нс более 6,0 мм на всю высоту изделия.
Лнтисептирование, антипирированис и укрепление древесины — это три направления защиты и повышения долговечности деревянных зданий и памятников.
Работая с химикатами при защите конструкций, необходимо помнить про безопасность: на руках должны быть перчатки, глаза защищены очками. Нельзя курить, пить. Антисептирование проводят только на специально предназначенных площадках. Рабочие после обработки должны тщательно вымыть открытые части тела теплой водой с мылом.
Для обеспечения противопожарной защиты курение разрешается только в специально отведенных местах, где устанавливают бочки с водой и урны. На территории строительства запрещается разводить костры.
Штабеля лесных материалов должны быть удалены от зданий и сооружений, в том числе и временных, на расстояние нс менее 15 м, пиленых — 30 м.
Вопросы для самопроверки
1. Какие работы по устройству деревянных конструкций относятся к плотничным?
2. Какие работы по устройству деревянных конструкций относятся к столярным?
3. Где производят срубы ручной работы и сборные элементы каркасных домов?
4. Как обеспечивают хранение деревянных конструкций и столярных изделий?
5. Какие мероприятия проводят для предотвращения процесса гниения древесины?
6. Как производят установку деревянных трехшарнирных арок большого пролета?
7. Как производят монтаж деревянных балок и прогонов перекрытий и покрытий?
8. Как производят установку столярных изделий?
9. Как производят установку оконных и дверных блоков?
10. Как производят установку подоконных досок?
Тест
1. Изготовление и монтаж основных конструкций, например элементов стен из бревен и брусьев, дощатых полов относятся к:
а) проектным работам;
б) изыскательским работам;
в) плотничным работам;
136
Глава 7. Деревянные работы
г) столярным работам.
2. Устройство отдельных конструктивных элементов и деталей с тщательно обработанной поверхностью, например оконных и дверных блоков, встроенной мебели, отделочных деталей и др., относится к:
а) проектным работам;
б) изыскательским работам;
в) плотничным работам;
г) столярным работам.
3. Срубы ручной работы и сборные элементы каркасных домов производят:
а) на строительной площадке;
б) на бетонно-растворном узле завода сборных железобетонных изделий;
в) в административных зданиях;
г) на специально оборудованных площадках или в заводских условиях.
4. Чтобы предотвратить процесс гниения древесины, ее:
а) пропитывают специальными составами и тщательно просушивают;
б) периодически орошают водой;
в) обрабатывают открытым огнем;
г) тщательно закрывают пароизоляционным материалом.
5. Чтобы каркасное здание сохраняло устойчивость под действием ветровой нагрузки:
а) устраивают дополнительную изоляцию;
б) укрепляют перекрытие;
в) в стойки каркаса врезают диагональные раскосы;
г) укрепляют фундамент.
6. При перевозке составные деревянные балки, фермы, арки, не имеющие достаточной поперечной жесткости:
а) предварительно укрепляют временными схватками, распорками или накладками;
б) укладывают на специальные подкладки;
в) разбирают на отдельные элементы;
г) перевозят на специальном транспорте.
7. Опирание несущих конструкций каркасных зданий при хранении их на складе в вертикальном положении во избежание деформирования должно соответствовать:
а) требованиям службы охраны;
б) условиям их опирания в сооружении;
в) требованиям авторского надзора;
г) климатическим условиям.
8. Под внутреннюю деревянную обшивку каркасных зданий кладут:
а) гидроизоляцию;
б) плотную бумагу;
в) пароизолянию;
137
Технология строительного производства
г) звукоизоляцию.
9. Под наружную деревянную обшивку каркасных зданий кладут: а) гидроизоляцию;
б) плотную бумагу;
в) пароизоляцию;
г) звукоизоляцию.
10. Сборку стен каркасного здания начинают:
а) от середины наружной стены;
б) от углов;
в) от середины внутренней стены;
г) с устройства перекрытия.
Ключ
I 2 3 4 5 6 7 8 9 10
в г г а в а б в а б
138
ГЛАВА 8. СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ
Для получения неразъемных соединений деталей конструкций или сооружений из металлов применяют сварку. По виду используемого источника энергии различают сварку газовую и электрическую. Работы по выполнению газовой или электрической сварки называются сварочными.
8.1. Газовая сварка
Газовая сварка — способ сварки металлических изделий с помощью газового пламени, которое образуется в результате сгорания смеси технически чистого кислорода с горючим газом. Кислород (О2) — газ с массой, равной 1,33 кг/м3 при давлении 9,810 Па (1 кгс/см2), активно поддерживающий горение. Кислород обычно поставляется в стальных баллонах под давлением 15 МПа. Присоединение незначительного количества масла или жиров к кислороду приводит к самовоспламенению или взрыву. Поэтому кислородные баллоны необходимо предохранять от загрязнения маслом.
Горючие газы выделяют при интенсивном горении большое количество тепла. К таким газам относятся ацетилен, водород, метан, пропан. В качестве горючего газа используется преимущественно ацетилен, так как ацетилено-кислород-ное пламя дает наиболее высокую температуру (3100—3200°С). Водородно-кислородная, бензино-кислородная и другие виды газовой сварки применяются редко.
Ацетилен (С2Н2) представляет собой газообразное химическое соединение углерода с водородом. В чистом виде ацетилен взрывоопасен, поэтому при использовании его необходимо строго соблюдать правила техники безопасности. Технический ацетилен получают разложением жидких углеводородов (нефти, керосина) термоокислительным процессом природйого газа. Однако в практике часто ацетилен получают на месте сварки в ацетиленовых генераторах из карбида кальция (кускообразное вещество темно-серого или коричневого цвета с объемной массой 2,26 кг/дм3) разложением его водой:
СаС2 -F 2Н2О = С?Н2 + Са(ОН)2.
В результате реакции из 1 кг технического карбида кальция получают примерно 235-285 л ацетилена. Для сварочных работ применяют генераторы ацетиленовые низкого (0,01 МПа) и среднего (0,01—0,15 МПа) давления.
При незначительных объемах сварочных работ ацетилен, растворенный в ацетоне, доставляют в стальных баллонах. Растворенный ацетилен не дает паров воды, образует более горячее пламя и является взрывобезопасным.
Кислород и ацетилен по шлангам подводятся к сварочной горелке — устройству для регулируемого смешения горючего газа и кислорода и сгорания смеси
139
Технология строительного производства
на вы,ход с из мундштука горелки. 11агрстый пламенем стык свариваемого металла расплавляется (температура пламени 3000—3150°С) и вместе с присадочным материалом (прутками, проволокой) образует сварочную ванну. Сварочное пламя (температура пламени 3000—3150°С) одновременно оплавляет кромки соединяемых деталей и вместе с присадочным материалом (прутками, проволокой) образует сварочную ванну (сварной шов). Возможно применение флюсов — сварочных порошков или паст для зашиты металла от окисления и удаления образующихся окислов при сварке. В качестве флюсов используют прокаленную буру, борную кислоту, кремнекислому и пр.
Металлургические процессы при газовой сварке сопровождаются: испарением металла, когда в процессе его нагрева до температуры, близкой к кипению, испаряются легирующие добавки (цинк, алюминий, магний, свинец), что влечет за собой изменение свойств металла; окислением, когда в результате окисления железа и выгорания углерода шов получается пористым с пониженными механическими свойствами; раскислением металла сварочной ванны углеродом, окисью углерода, водородом, которые имеются в пламени газовой горелки или применением сильных раскислителей (кремния и марганца в виде флюса). Изменяя соотношение кислорода и ацетилена, можно добиться нормального сварочного пламени (восстановительного), избыточного но кислороду (окислительного) и избыточного по ацетилену (неуглероживающего).
Сварочное оборудование для газовой сварки состоит из баллонов кислорода, баллонов хранения или получения горючего газа, редукторов (для регулирования давления газа), шлангов для подачи газа и горелки. Газовой сваркой выполняют нижние, горизонтальные, вертикальные и потолочные швы. Наиболее часто газовую сварку применяют для стыковых соединений, реже — для угловых и торцевых. При этом в зависимости от движения горелки и присадочной проволоки различают левую и правую сварку. Кроме того, сварные швы могут быть выполнены сквозным валиком и ванночкой при наложении швов в один и несколько слоев.
Газовая резка применяется при изготовлении металлических изделий. Применяют кислородную и кислородно-флюсовую резку металла.
Кислородная-резка по назначению делится на разделительную (для вырезки заготовок, раскроя листов) и поверхностную (для раздела канавок на металле, удаления поверхностных дефектов). Эта резка основана на плавлении металла пламенем, которое образуется сгоранием какого-либо горючего газа в кислороде, и выполняется вручную резаком и на машинах полуавтоматического и автоматического действия. Режущая струя кислорода с газом, касаясь нагретого металла, окисляет и сжигает его верхний слой. Процесс окисления вызывает выделение большого количества тепла, которое расходуется на нагрев нижележащих слоев металла. Для кислородной резки пригодны горючие газы (ацетилен, коксовый газ) и жидкие материалы (керосин, бензин), дающие температуру пламени не
140
Глава 8. Сварочные работы
менее 1800°С. Для резки металла используют горелки, конструкция которых отличается от горелок для сварки.
Кислородно-флюсовая резка применяется для раскроя хромистых и хромоникелевых сталей и заключается в том, что в струю режущего кислорода подают порошкообразный флюс (железный порошок), который при сгорании выделяет дополнительное количество тепла, способствующего расплавлению тугоплавких материалов.
Газовая сварка мало механизирована и выполняется обычно вручную. Она применяется в основном для сварки тонкостенных (0,1 —6 мм) изделий из стали, чугуна, меди, алюминия, всевозможных сплавов. Для сварки толстых деталей можно использовать другие, более дешевые и удобные виды сварки. Газовая сварка дает удовлетворительное качество шва, однако при этом способе нередки случаи коробления свариваемых деталей вследствие нагрева большого объема металла. Преимущества газовой сварки: портативность и невысокая стоимость аппаратуры. К недостаткам относятся: высокая стоимость работ и взрывоопасность. Поэтому газовую сварку при возможности заменяют дуговой электросваркой.
8.2. Электрическая сварка
Электрической сваркой называется способ сварки металла, при котором источником теплоты для получения необходимой температуры является электрическая энергия. Электрическую энергию в тепловую можнок преобразовать двумя способами:
♦ пропусканием электрического тока через свариваемые детали, сближенные одна с другой, — контактная сварка;
♦ с помощью электрической дуги — дуговая сварка.
Для получения сварных соединений на строительной площадке в основном применяют следующие способы электрической сварки (рис. 8.1):
♦ электродуговая ручная плавящимся электродом, при которой свариваемые детали нагреваются электрической дугой, горящей между ними и электродом. Дуга расплавляет кромки деталей и электрод, расплавленный металл образует сварной шов;
♦ электродуговая полуавтоматическая под флюсом, при которой сварка производится дугой, горящей под флюсом между изделием и электродной проволокой, проходящей по гибкому шлангу от подающего механизма. Флюс, частично расплавленный при сварке и образующий на поверхности шва слой шлака, предназначен для защиты расплавленного металла от вредного воздействия кислорода и азота воздуха и улучшения свойств наплавленного металла;
♦ электродуговая плавящимся электродом в углекислом газе, который подастся в зону дуги под небольшим давлением через специальный наконечник. Дуга поддерживается между присадочной проволокой и свариваемым
141
Технология строительного производства
Рис. 8. /. Основные способы электрической сварки и положения швов: а — электродуговая ручная плавящимся электродом: 1 - свариваемые детали; 2 — электрическая дуга;
3 — электрод; б — электродуговая полуавтоматическая под флюсом: I — свариваемое изделие; 2 — электродная проволока; 3 — флюс; 4 — держатель; 5 — гибкий шланг;
6 — подающий механизм; в — электродуговая плавящимся электродом в углекислом газе: / — свариваемое изделие; 2 — дуга; 3 — присадочная проволока; г — электрошлаковая:
1 — ползуны; 2 — свариваемые детали; 3 — электродная проволока; 4 — флюс; 5 — шлак; 6 -- сварной шов: д, е, ж — положение швов на плоскости (д — фланговой, е — лобовой, ж — косой); з — в пространстве: / — нижнее; II — вертикальное; III — потолочное;
и — горизонтальный шов на вертикальной плоскости
142
Глава 8. Сварочные работы
изделием. Сварка в защитных газах как плавящимся, так и неплавящимся электродом может быть автоматической и полуавтоматической. Этот способ характеризуется высокой производительностью и хорошим качеством шва;
♦ электрошлаковая, при которой в зазор между расположенными вертикально свариваемыми деталями подается флюс и электродная проволока. В начале процесса дуга горит, после образования достаточно большого слоя шлака она гаснет, так как проводимость жидкого шлака выше проводимости дуги. Электрический ток, проходя через жидкий шлак, выделяет большое количество теплоты, достаточное для расплавления электродной проволоки, кромок соединяемых деталей и образования сварного шва. Жидкий металл удерживается в ванне, образованной прижатыми к деталям ползунами. Вместо проволоки может быть использован пластинчатый электрод.
Сварочные работы для монтажа металлических и арматурных конструкций на строительных площадках в основном производятся с помощью электродуговой сварки. Чаще всего применяется ручная дуговая сварка, которая постепенно вытесняется более совершенными вилами сварки: полуавтоматической с использованием порошковой проволоки, полуавтоматической ванной и ванно-шовной, полуавтоматической с открытой дугой в среде защитного газа, электрошлаковой и т.д. По типам сварных швов при монтаже и сборке конструкций дуговую сварку можно подразделить на шовную и точечную, многошовную, ванную и ванношовную.
Электроды для ручной дуговой сварки представляют собой проволоку стальную сварочную диаметром 1,6—12 мм и длиной 225—450 мм, покрытую специальной обмазкой, обеспечивающей стабильное горение сварочной дуги и получение соединения с требуемыми свойствами.
Для автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом и в среде защитных газов используют стальную сварочную проволоку сплошного сечения. Ее следует очищать от ржавчины, жировых и других загрязнений.
Покрытые электроды, порошковые проволоки и флюсы перед употреблением необходимо прокалить по режимам, указанным заводами-изготовителями сварочных материалов. Прокаленные сварочные материалы следует хранить в сушильных печах при 45—100 °C или в кладовых-хранилищах с температурой воздуха не ниже 15 °C и относительной влажностью не более 50%. не допуская увлажнения и механических повреждений. Флюс перед применением просушивают до нормальной влажности (0,1%).
Источниками питания сварочной дуги служат трансформаторы, преобразователи и выпрямители. Для сварочных работ, выполняемых в закрытых, отапливаемых помещениях, целесообразно применять сварочные выпрямители, чувствительные к температурным изменениям; на открытом воздухе лучше эксплуатировать преобразователи и трансформаторы.
143
Технология строительного производства
При работе в полевых условиях в качестве источников питания используют сварочные агрегаты, состоящие из генератора постоянного тока и двигателя внутреннего сгорания, смонтированных на общей рамс и соединенных эластичной муфтой. Агрегат устанавливается в кузове автомобиля, на автомобильном или тракторном припеве.
Сварку конструкций следует производить после проверки правильности сборки.
Типы швов монтажных стыков стальных конструкций в зависимости от их положения приведены на рис. 8.L, д—и. Основные типы сварных соединений — одношовные и точечные. Шовные соединения могут выполняться с двумя накладками или внахлестку. При этом выполняется два или четыре фланговых шва. Стыковые точечные соединения выполняют с двумя накладками из стержней четырьмя точками с одной стороны и с нахлесткой стержней, двумя точками с одной стороны и с нахлесткой стержней, двумя точками с каждой стороны.
Типы сварки арматуры показаны на рис. 8.2. Наиболее эффективным способом соединения стержней арматуры диаметром 20—40 мм в условиях строительной площадки является ванная сварка в съемных формах многоразового (медь, графит и др.) или одноразового использования. Эффективна технология ванной сварки сталей с использованием гибких подкладных лент из стекловолоконных и стсклотканевых материалов. Формы снимают через 5—10 мин после окончания ванной сварки.
Общая площадь поперечного сечения накладок должна превышать площадь поперечного сечения на 30—50% для стали классов A-I, А-П и на 100% для клас-совА-Ш, A-IV.
Для обеспечения необходимой прочности сварного соединения длину накладок и сварных швов выбирают с учетом класса основного металла и диаметра стыкуемых стержней d. Длина должна быть нс менее 3d2 (при двусторонних швах) или 6d, (при одностороннем шве) для стержней класса A-I, 4d2 или 8d, — для классов А-П и А-П1 и 10d2 или 5d, — для класса A-IV. При точечной сварке стержней длина накладок или нахлестки должна бытьне менее 3d2 для стержней класса A-I, 4dj —для класса А-Hl. Минимальные размеры точек должны составлять: длина 0,27—1,2 мм, ширина 1,2—2 мм.
Технологические режимы для обеспечения высокого качества сварного шва выбирают в зависимости от вида сварного соединения и толщины свариваемого металла в следующем порядке: устанавливают тип электрода, его диаметр и силу тока, которые являются исходными для принятия всех остальных параметров. При этом диаметр электродов подбирают в зависимости от толщины свариваемого металла da, а силу тока I — в зависимости от диаметра электрода dy
Для обычных сварочных работ принимают следующее соотношение этих величин:
da, мм 1—2 3-5 4-10 12-24 30-60
d , мм 2-3 3—4 4-5 5-6 6-7
I. А 60-100 120-180 180-250 250-300 320-400
144
Глава 8. Сварочные работы
Рис. 8.2. Типы сварки арматуры: а — внахлестку для стержней диаметром до 40мм; б — то же, до 80 мм; в, г — с накладками для стержней диаметром до 80мм;
д — со стальной прокладкой для стержней диаметром 20—30мм, расположенных горизонтально; е — то же, вертикально; ж — встык с разделкой без подкладки стержней большого диаметра; з, и — полуавтоматическая ванная сварка горизонтальных и вертикальных стержней; к, л — ручная электродная ванная сварка горизонтальных и вертикальных стержней; / — проволока; 2 — шлак;
3 — наплавленный металл; 4 — электрод
10 А С Стаценко
145
Технология строительного производства
Эти величины нельзя рассматривать как постоянные, так как сварочный ток зависит не только от диаметра электрода, но и от его типа, условий сварки, скорости перемещения электрода, погонной энергии и т.д. Выбор диаметра электрода при сварке в нижнем положении практически не ограничен и зависит от квалификации сварщика.
При сварке в вертикальном положении не следует выбирать электроды диаметром более 5 мм, при сварке в потолочном и горизонтальном положениях не рекомендуется использовать электроды диаметром более 4 мм.
При сварке в горизонтальном, вертикальном и потолочном положениях сила сварочного тока на 10—20% должна быть ниже, чем при сварке в нижнем положении. Напряжение при этом также понижается.
Исследования показали, что сила тока (I) растет быстрее, чем диаметр электрода (d3), и медленнее, чем площадь его сечения. Однако на практике при выборе силы тока пользуются зависимостью I = K-d3 (К — постоянный коэффициент, равный 40—50).
Кроме того, следует учитывать вид защитного покрытия электрода. Для электродов с тонким стабилизирующим покрытием требуется ток меньшей силы, а при толстом покрытии — большей.
Техника сварки должна обеспечить получение сварного шва или точки с заданными размерами и необходимой прочности. Размеры шва (ширина Ьш и глубина провара Иш), а также точки (длина /ти ширина Ьт) устанавливают расчетом и указывают в рабочих чертежах. При стыковании арматурных стержней длина шва ограничивается длиной накладки или длиной отгиба. Нормативы по выбору этих параметров были рассмотрены выше. При этом ширина шва выбирается не менее 10 мм при условии Ьш> 0,5da. Глубина провара принимается не менее 4 мм при условии hm>0,25da. Коэффициент формы провара при сварке арматуры выбирают 2—2,5. Размеры же точек выбирают в зависимости от диаметра (толщины) свариваемого основного материала: при накладках длина равна 1,2, а ширина Ьт— 1,5 мм; при нахлестке, если da находится в пределах 8+8—12+12 мм, то длина /т равна 1 мм, ширина Ьт — 2 мм, если da в пределах 14+14—20+20 мм, то /т — 0,75 мм, Ьт — 1,5 мм.
Большое значение имеет техника наложения шва, которая зависит от толщины свариваемых деталей, ширины шва и глубины провара. При перемещении электрода прямолинейно вдоль шва без колебательных движений наплавляется узкий (ниточный) валик.
Изменяя наклон электрода (угол а) можно регулировать глубину провара и влиять на охлаждение ванны. Если сообщать электроду колебательные движения вдоль оси электрода сверху вниз, вдоль линии шва и поперек шва, можно достичь различной степени прогрева кромок изделий, замедлить остывание сварочной ванны и получить необходимый провар и ширину шва.
Сварку арматурных стержней осуществляют в два приема: вначале собранные в кондукторе стержни закрепляют прихватками, располагаемыми с одной сто
146
Глава 8. Сварочные работы
роны, а затем накладывают швы вне кондуктора. Последовательность выполнения швов зависит от класса стали и се химического состава. Сварку стыков с накладками и внахлестку из стали классов А-1, А-П, А-Ш ведут от середины накладок к их концам.
Сталь класса A-IV (марок 20ХГ2Ц, 20ХГСТ) сваривают со смещаемыми накладками, что уменьшает термическое влияние на структуру стали. С этой же целью сварку необходимо начинать с концов накладок и шов выполнять в шахматном порядке вначале по одной стороне соединения, а затем (после охлаждения одностороннего сварного соединения ниже 100°С) подругой стороне, нос отступлением от концов накладки на расстояние d. Это способствует рассредоточению местных напряжений.
В последние годы для сварки внедряют новые способы — полуавтоматическую сварку порошковой проволокой, открытой дугой в среде защитного газа и под слоем флюса.
Полуавтоматическую сварку порошковой проволокой успешно применяют для различных типов соединений стержневой арматуры периодического и гладкого профилей. Сварку проводят порошковой проволокой ЭПС-15/2, ПП-АНЗ и другими на полуавтоматах со сварочными преобразователями ПС-300М; ПС-500, ПСГ-500-1 или трансформаторами ТСД-500 и др.
Сварочные полуавтоматы имеют одинаковое устройство, но различную компоновку. Они могут быть стационарными, передвижными и переносными. Сварочный полуавтомат содержит катушку с проволокой, подающее устройство, гибкий направляющий канат, ручной держатель или горелку. Полуавтоматы обеспечивают постоянную плавно регулируемую подачу проволоки и позволяют получать соединения высокого качества.
При сварке под флюсом сварочная дуга между электродом и изделием горит под слоем сыпучего вещества — флюса. В результате погружения дуги в массе образуется среда, которая значительно улучшает условия формирования сварного шва, повышает тепловой баланс сварки, предотвращает разбрызгивание и угар металла. Все это дает возможность повысить сварочный ток в 6—8 раз, доведя его до 4000 А, и, естественно, сократить длительность сварки почти в 10 раз, обеспечив условия для применения полуавтоматических и автоматических сварочных агрегатов.
Полуавтоматическая сварка в среде защитного газа наиболее распространена. Эффективность газозащиты заключается в том, что струя газа (обычно СО2) из сопла держателя защищает сварной шов от окисления, позволяет использовать электродную проволоку малого диаметра (1 — 1,5 мм) без покрытия и вести сварку в любых положениях без опасности пережога металла.
Дуговая сварка в среде защитного газа высокопроизводительна, легко поддается автоматизации, позволяет выполнять соединения без флюсов и не требует покрытий на электродах. В качестве защитных используют инертные газы, углекислый газ, водород и др. Такая среда упрощает процесс сварки, позволяет на
147
Технология строительного производства
блюдать за сварным швом, значительно улучшает качество шва, так как в этом случае практически шов не взаимодействует с кислородом и азотом воздуха. Образующаяся небольшая сварочная ванна позволяет вести сварку без опасности пережога металла.
Большое теоретическое и практическое значение имеют работы в области исследования режимов и техники сварки термически упрочненной арматуры. Основное затруднение при сварке этих сталей — разупрочнение участка около-шовной зоны, подвергавшегося нагреву до 700 °C. Чем больше погонная энергия сварки, тем шире зона разупрочнения. Поэтому для электросварки термически упрочненной арматуры необходимо применять режимы сварки с погонной энергией до 2-104 Дж/см (500 кал/см), а также использовать способы сварки с наименьшим теплоотводом в основной металл. При этом следует использовать сварку под слоем флюса и в среде защитных газов. При ручной и полуавтоматической сварке рационально применять электроды Э55-Ф, обеспечивающие равнопроч-ность металла шва с основным термически упрочненным металлом, или электродную проволоку Св-10Г2, Св- 10ГСМТ и другие при сварке пол флюсом.
Дуговую сварку многослойными швами применяют для соединения арматурных каркасов на строительных площадках, так как в условиях строительства не всегда возможно использовать сварочные машины. Такими соединениями могут быть узлы сборки железобетонных конструкций (ригелей с колоннами, балок с колоннами, колонны с колонной и т.д.). При этом стержни и другие арматурные элементы, подлежащие монтажу и стыкованию сваркой, должны быть соосны и иметь отклонения не выше допустимых (+5—20 мм для тонких и +40— 50 мм для массивных конструкций). Между торцами стержней должен быть обозначен рекомендуемый зазор. Сварное соединение может выполняться без накладок и с установкой скоб-подкладок.
Подкладка — это дополнительная деталь стыка, которая служит формой для образования сварного шва и после выполнения соединения частично распределяет усилия в арматурном стержне. Подкладки полукруглой формы называются скобами-подкладками. Длина скобы-подкладки должна быть не менее 2d, но не менее 30 мм, а толщина — 0,2d, но не выходить за пределы 4—6 мм. Для обеспечения хороших условий сварки при выполнении горизонтальных соединений на скобах-подкладках концы стержней срезают под углом 5—10°, а при вертикальных — под углом 30—40°. При выполнении горизонтальных и вертикальных соединений сваркой без подкладок концы стержней срезают с одной или двух сторон (в зависимости от доступа к ним).
Сварку многослойными швами можно проводить на полуавтоматических установках или вручную. При этом используют шланговые полуавтоматы А-765М, А-1114М, А-547У, ПШ-5 и др. В качестве источников питания рекомендуются выпрямители ВС-500, ВС-600, преобразователи ПСГ-500с жесткой внешней характеристикой или преобразователи ПСУ-500, ПСО-500. При полуавтоматической сварке технологические режимы выбирают в зависимости от ди
148
Глава 8. Сварочные работы
аметров свариваемых стержней и электродной проволоки, расположения шва в пространстве.
Для обеспечения высокого качества соединений сварку на скобах-подкладках и без них выполняют в определенном порядке. При температуре окружающей среды (воздуха) ниже О °C на участке соединения протяженностью до 500 мм стержни перед сваркой следует подогревать горелкой. Температура нагрева не должна превышать 600 °C для стали А-1, 800 °C — для сталей А-П, А-1 II, иначе произойдут структурные изменения встали и снизится ее прочность. После сварки стык подогревают в течение 3—5 мин. При сварке на скобах-подкладках каждое из соединений выполняют следующим образом: вначале скобу прихватывают сварными точками, затем стык сваривают в нижней части зазора между торцами стержней и подкладкой, после чего швы накладывают послойно.
Ванную и ванно-шовную сварки применяют для стыкового соединения стержней и пластин диаметром (толщиной) 20—80 мм. Эти виды сварки очень экономичны, снижают трудоемкость работ, а также расход электроэнергии и электродов в 2—2,5 раза по сравнению со сваркой швами. Сущность ванной и ванношовной сварки заключается в создании жидкой ванны расплавленного металла между торцами стержней, уложенного на металлическую (стальную или медную) подкладку. Подкладка служит для образования шва и при расчете прочности соединения стержней диаметром до 32 мм нс учитывается. При сварке основного металла диаметром (толщиной) 36—80 мм считают, что подкладка воспринимает часть усилий, действующих на стержень, т.е. рассматривают се как накладку при стыковых соединениях.
При образовании шва теплорасплавленного присадного металла (электродов) разогревает и расплавляет торцы стыкуемого металла и при застывании образуется сварной шов. Такие способы можно разделить на ванную, ванно-шовную и электрошлаковую сварки.
Ванная сварка выполняется на стальных цельных или составных подкладках, а также на инвентарных медных подкладках. Она может быть полуавтоматическая под флюсом, многоэлектродной и одноэлектродной.
Полуавтоматическую сварку под флюсом применяют для сварных соединений металла 20—40 мм при помощи полуавтоматов А-537, А-765 и сварочной проволоки Св-0,8 или Св-0,8А диаметром 2,0—2,5 мм. При сварке стержней из стали классов А-1—А-1 II применяют флюсы АН-8, АН-22, ФН-7 и пр., представляющие собой стекловидный зернистый материал с размером зерен 0,25—3,0 мм. При сварке расплавленный флюс образует оболочку, защищающую капли электродного материала и жидкий металл сварочной ванны от вредного воздействия воздуха. На подготовленных к сварке концах стержней закрепляют подкладки так, чтобы была обеспечена возможность маневрирования сварочной проволокой. Перед началом сварки в форму засыпают флюс.
После кристаллизации и охлаждения шва шлак удаляют и инвентарные подкладки разнимают.
149
Технология строительного производства
Многоэлектродную ванную сварку производят для стыкования основного металла 20—80 мм с помощью гребенки электродов при питании их переменным током. Применение групповых электродов, объединенных пластинкой или установленных в пластинчатый электродержатель, позволяет резко сократить время получения расплавленной ванны, а следовательно, и увеличить производительность труда.
Одноэлектродную ванную сварку применяют для получения сварных соединений одиночных стержней в медных формах с малым объемом расплавленной ванны. При этом способе источником питания дуги может служить как постоянный, так и переменный ток.
Ванно-шовная сварка отличается от ванной тем, что стальная подкладка служит не только для формирования сварного шва, но, оставаясь приваренной к стержням, воспринимает часть усилий, выполняя роль накладки, и упрочняет сварное соединение. При ванно-шовной сварке кроме заварки торцов наплавляются также и фланговые швы. При этом размеры подкладок выбираются в зависимости от диаметра свариваемых стержней и должны быть не менее: толщина — 0,2J, ширина — 2Jn длина — 3d.
Ванную и ванно-шовную сварки можно выполнять одним электродом или группой электродов (3—8). Режимы сварок зависят от диаметра свариваемой арматуры, вида подкладок, диаметра электродов.
Электрошлаковая сварка характеризуется тем, что основная часть энергии, расходуемой на нагрев и плавление металла, обеспечивается за счет тепла, выделяемого в шлаковой ванне при прохождении через нее тока. Жидкий шлак обеспечивает переход электрической энергии в тепловую, защищает расплавленный металл от воздействия на поверхности металлического расплава и в некоторых случаях легирует металл шва. Шлаковая ванна образуется расплавлением флюса, заполняющего пространство между свариваемыми деталями и медной формой. Вначале в слое флюса образуется электрическая дуга, которая расплавляет флюс, а затем ярко выраженная приэлектродная область исчезает, ток переходит с электрода в шлаковую ванну, которая и обеспечивает плавление основного и присадочного (электрода) металлов. Коэффициент использования теплового баланса элек-трошлаковоц сварки намного выше, чем при сварке открытым электродом.
В настоящее время применяется полуавтоматическая электрошлаковая сварка основного металла 20—40 мм. Этот вид сварки по сравнению с ванно-шовной намного эффективнее, он обеспечивает высокое качество сварного шва, повышает производительность труда, снижает расходы электроэнергии и электродной проволоки. Поэтому на строительных площадках ванно-шовная сварка постепенно вытесняется электрошлаковой. Материалом для электрошлаковой сварки является электродная проволока диаметром 2—2,5 мм Св-08ГА, Св-08А и другая, подаваемая полуавтоматами А-765, ПШ-5-1, ПШ-54 с применением флюса АН-348А, ФЦ-4 и пр.
При выборе технологических режимов сварки необходима определенная скорость плавки (265—55 м/ч подачи проволоки), чтобы не охладить ванну, обеспе
150
Глава 8. Сварочные работы
чить достаточную ее глубину, длину сухого вылета электрода (30—80 мм) и силу тока (360—500 А).
Техника электрошлаковой сварки идентична для соединения как вертикальных, так и горизонтальных стержней. На дно формы (объем ванны) засыпают флюс толщиной 20—25 мм. В первый период сварки конец электродной проволоки погружают в флюс и точечным касанием с металлом возбуждают дугу и проплавляют нижнюю часть торца стержня, сообщая электроду колебательные движения. После образования шлаковой, а потом и металлической ванны движение электрода продолжают до заполнения формы. Когда уровень жидкого шлака достигнет верхней кромки формы, процесс сварки временно прекращают и возобновляют его после усадки расплавленного металла (в момент потемнения шлака), чтобы заполнить усадочный кратер.
Для повышения производительности ручной дуговой сварки применяют сварку пучками (гребенкой) электродов или многодуговую сварку (сварку трехфазной дугой). При сварке пучком электродов дуга горит поочередно на электродах пучка, что позволяет получить большую плотность тока и увеличить глубину проплавления. Для сварки трехфазной дугой требуются специальные двойные электроды.
Суть импульсной сварки состоит в том, что во время импульса материал электрода переносится в сварочную ванну в виде брызг, при малой силе тока поддерживается расплавленная ванна. Это дает хорошее качество шва, повышает производительность процесса, в частности за счет уменьшения разбрызгиваемое™ металла. Использование при этом электронного управления силой тока импульса, продолжительностью и частотой импульсов одновременно со скоростью подачи электродной проволоки позволяет получить дугу высокого качества, обеспечивающую сварку во всех положениях. Такое оборудование получило название синергетического.
Качественно новый способ сварки высокочастотным выпрямленным током отличается универсальными внешними характеристиками с возможностью их регулировки. Его можно использовать при ручной и автоматической, электро-дуговой и аргонодуговой сварках. Этот способ обеспечивает стабильность процесса сварки и малое разбрызгивание, позволяет получать высокое качество сварного шва, работать в непрерывном и импульсном режимах.
Подварку допускаемых к исправлению дефектов осуществляют электродами диаметром до 4 мм после зачистки места дефекта абразивным инструментом и предварительного подогрева стыка до 200—260 °C.
Для улучщения труда сварщиков применяют комплекты инструментов и универсальные нормокомплекты для сварочных работ (УНС). Они предназначены для выполнения сварки и наплавки механизированным и ручным дуговым способами, газовой сварки и наплавки, газотермического напыления, резки и правки металла, подготовки и разделки швов под сварку, прокаливания электродов и порошковой проволоки, неразрушающего контроля сварных соединений ультразвуковым дефектоскопом, текущего ремонта сварочного оборудования. УНС может
151
Технология строительного производства
состоять из технологического и вспомогательного модулей, смонтированных на общей раме или двухосном прицепе. Технологический модуль может быть оснащен сварочными полуавтоматом, выпрямителем, трансформатором, а также комплектом газосварочной аппаратуры, баллонами для сварочных газов. Вспомогательный модуль оснащен электропечью, электрометаллизатором, ультразвуковым дефектоскопом, ручным электрифицированным инструментом, комплектом инвентарных медных форм, твердотопливной печыо или электронагревателем.
8.3. Контроль качества и безопасность сварочных работ
При производстве сварочных работ контролируется квалификация работающих, проводится контроль основных, сварочных и других материалов на стадии входного начального контроля, контроля механическими испытаниями для определения правильности выбора режима сварки, пооперационный контроль и, в завершение, приемка готовой продукции для акта скрытых работ, включающая и неразрушающис методы контроля.
Методы контроля сварных соединений разделяют на две основные группы: неразрушающего контроля (НК) и разрушающего контроля (РК). К группе НК относятся: визуально-оптический, радиационная дефектоскопия (включая рен-тгенодефектоскопию и просвечивание гамма-излучением), ультразвуковая, магнитная и электромагнитная дефектоскопия (включая магнитопорошковую дефектоскопию, магнитографический контроль, электромагнитную индукционную дефектоскопию, феррозондовый контроль), дефектоскопия течеисканием (включая капиллярные и компрессионные методы: гидравлический, пневматический, газолюминесцентный, галогенный, вакуумный). К группе РК относятся: механические испытания, металлография и химический анализ, коррозионные испытания и испытания на свариваемость.
При рентгенодефектоскопии (просвечивании рентгеновскими лучами) обнаруживают поры, трешины, непровары, шлаковые включения. Образование излучения происходит в рентгеновской трубке, катод которой (из вольфрамовой проволоки) при пропускании тока нагревается до высокой температуры и начинает испускать электроны, направляющиеся на анод в форме пластины из вольфрама или молибдена. Под действием потока электронов анод испускает характеристическое излучение, используемое для просвечивания. Рентгеновские лучи направляют на сварной шов, а с обратной стороны располагают обычно пленку с чувствительным слоем. Дефектные места шва пропускают лучи с меньшим поглощением, чем плотный металл. После проявления на пленке видны очертания дефектов сварного соединения. Для контроля сварных соединений стали толщиной 25—100 мм применяют малогабаритные рентгеновские аппараты РУП -120-5-1, РАП-160-6П, ИРА-1Д, ИРА-2Д, РИНА-1Д, РИНА-2Д, РИНА-ЗД. Аппараты типа ИРА, РИНА работают с холодным катодом под действием высоковольтного импульса, продолжительность срока службы рентгеновских трубок импульсных аппаратов (около 50 ч) во много раз меньше, чем у трубок накала.
152
Глава 8. Сварочные работы
При просвечивании гамма-излучением применяют аппараты с радиоактивными источниками излучения (изотопами кобальта, иридия, цезия) ГУП-1 Г-5-2. ГУП-С8-2-1, РИД-21 Г, «Газпром» и др., представляющие собой переносные свинцовые контейнеры, в которых находится ампула с радиоактивным веществом. Контейнер устанавливают против контролируемого участка шва, а с обратной стороны помещают кассету с радиографической пленкой. Затем посредством дистанционного управления из контейнера выдвигают ампулу или открывают в нем щель для выхода гамма-излучения на определенное время экспозиции пленки. На проявленной пленке можно увидеть дефекты по разной плотности ее почернения. Работающие с гамма-дефектоскопами должны иметь приборы индивидуального дозиметрического контроля.
Ультразвуковая дефектоскопия основана на способности ультразвуковых (УЗ) колебаний проникать в толщу металла и отражаться от неметаллических включений и других дефектов. Аппаратура УЗ-контроля (дефектоскоп) включает в себя пьезопреобразователь, электронный блок и вспомогательные устройства (сигнализатор звуковой и световой индукции дефектов). В дефектоскопе пластинка из кварца, сегнетовой соли или титана бария (пьезоэлемент) под действием переменного электрического поля высокой частоты (пьезопреобразователь) дает УЗ-коле-бания, которые посредством щупа направляются на проверяемое сварное соединение. На границе между однородным металлом и дефектом эти волны частично отражаются и воспринимаются второй или той же самой пластинкой. Электрические колебания от пластинки усиливаются электронным блоком и направляются в осциллограф, на экране которого одновременно изображаются импульсы излучаемой и отражаемой от дефектов волн. По относительному расположению этих импульсов и интенсивности отражающего импульса можно судить о местонахождении и характере дефекта в сварном соединении. Применяемые УЗ-дефек-тоскопы УЗД-7Н, УЗД-9, УЗД-18, УЗД-22М, УД-10П, ДУК-66П, УЗД-МВТУ характеризуются безопасностью и эффективностью контроля.
При магнитной и электромагнитной дефектоскопии поиск дефектов основан на изменении формы магнитных силовых линий (изменении магнитной проницаемости) вследствие образования полей их рассеяния в местах дефектов. При контроле сварных соединений трубопроводов применяется магнитографический метод, сущность которого состоит в намагничивании контролируемого участка с одновременной записью на магнитную ленту и последующим считыванием результатов, зафиксированных на ленте, на магнитографических дефектоскопах. Промышленность выпускает дефектоскопы с индикацией дефектов в форме импульсов (МД-9) или с видимым изображением на экране (МД-11). Дефектоскопы МДУ-2У, МГК-1 имеют двойную индикацию. В комплект дефектоскопа входит подвижное намагничивающее устройство (ПНУ, ПНУ-MI или УНУ для труб диаметром более 100 мм и плоских изделий толщиной до 16 мм или дисковые магниты ДМ-59, ДМ-60, ДМ-61), состоящее из П-образного магнитопровода и обмотки, перемещаемое вдоль шва на немагнитных рамках (для труб диаметром менее 100 мм применяют намагничивающие клещи НК или на
153
Технология строительного производства
магничивающие вилки НВ). Намагничивающее устройство подключают к источнику постоянного тока.
При контроле герметичности сварных соединений применяют вакуум-аппараты и различные приборы. Вакуум-аппараты применяют при контроле сварных швов, имеющих односторонний доступ (например, швы днищ резервуаров, стальной гидроизоляции опускных колодцев и т.п.). Аппарат состоит из камеры с вакуумметром и вакуум-насоса. Контролируемый участок шва покрывают мыльным раствором, устанавливают камеру и включают насос. Камера окаймлена мягкой резиной, поэтому быстро присасывается к поверхности, и в ней создается разряжение около 0,05 МПа, которое контролируется вакуумметром. Воздух под атмосферным давлением, проходя через неплотности шва, в дефектных местах образует мыльные пузыри, наблюдаемые через стекло камеры и отмечаемые мелом или цветным карандашом рядом с камерой с последующим переносом (после снятия камеры) пометок на шов. Из приборов, используемых при контроле герметичности сварных швов, применяют: манометры, посредством которых регистрируют изменение давления в результате нарушения герметичности сосуда; галлоидные тсчеискатели ГГИ-6, БГГИ-5; гелевые течеискатели ПТИ-7А6 ПТИ-10; инфракрасный течсискатель ИТТ-1; газоаналитический те-чеискательТП-7102; приборы акустической голографии.
При производстве электросварочных работ электросварщики должны быть обеспечены защитным шлемом или щитком со съемными защитными стеклами (светофильтрами). Монтажники, занятые в качестве подсобных рабочих на электросварке, также должны обеспечиваться щитками или очками с защитными стеклами.
Перед началом сварочных работ должно быть обеспечено выполнение следующих требований:
♦ наличие у сварщиков диэлектрических ковриков;
♦ установка сварочного оборудования в закрытом помещении или под навесом;
♦ исправность электросварочного аппарата (трансформатора и регулятора), и отсутствие напряжения на его корпусе;
♦ наличие и правильность выполнения заземления корпуса сварочного аппарата, свариваемых конструкций, кожуха рубильника и пусковых устройств;
♦ исправность изоляции сварочных проводов и электродержателя;
♦ надежность и плотность соединения контактов, присоединение сварочного трансформатора к электросети через рубильник в защитном кожухе, помешенном в специальном запирающемся ящике;
♦ отсутствие вблизи места производства электросварочных работ легковоспламеняющихся веществ.
Свариваемые поверхности и рабочее место сварщика необходимо защищать от дождя, снега, ветра. Когда температура воздуха может быть ниже —10 °C, вблизи рабочего места сварщика надо оборудовать инвентарное помещение для обогрева, при температуре ниже —40 °C — тепляк.
154
Глава 8. Сварочные работы
В последнее время для охраны труда сварщиков используются передвижные и стационарные фильтровальные установки для вытяжки сварочных газов. Степень очистки достигает 98—99%. Предлагаются сварочные щитки с автоматическим регулированием плотности затемнения в зависимости от уровня светового излучения. Это позволяет исключить подъем щитка перед началом сварки, избежать травмы глаз в начале зажигания дуги. Такой щиток, например «Спидгласс», можно комбинировать с респираторным блоком, состоящим из фильтра, вентилятора и аккумулятора. Фильтр крепится на поясе сварщика. Очищенный воздух подается под щиток под обычным давлением, что предохраняет сварщика от вдыхания углекислого газа.
Вопросы для самопроверки
1. Что такое газовая сварка?
2. Для чего применяется газовая резка? Ее способы.
3. Что такое электрическая сварка?
4. Какие способы электрической сварки применяют для получения сварных соединений на строительной площадке?
5. Какие системы перевязки (чередование тычковых и ложковых рядов) применяются при кладке стен из кирпича?
6. Какие виды кладок выполняют из природных камней неправильной формы?
7. Как укладываются бетонная смесь и бутовые камни (изюм) при выполнении буто-бетонной кладки?
8. Какие отличия от кирпичной имеет кладка из керамических/i силикатных камней?
9. Каковы особенности кладки блоков из ячеистого бетона на клеевом растворе на основе сухой смеси?
10. Какие виды кладок наружных многослойных стен зданий из мелкоштучных кладочных материалов применяются?
Тест
1. Способ сварки металлических изделий с помощью газового пламени, которое образуется в результате сгорания смеси технически чистого кислорода с горючим газом, называется:
а) газовая сварка;
б) газовая резка;
в) электрическая сварка;
г) электро шлаковая сварка.
2. Газовая резка для вырезки заготовок и раскроя листов бывает:
а) разделительной;
б) поверхностной;
в) потолочной;
г) электрошлаковой.
3. Газовая резка для раздела канавок на металле, удаления поверхностных дефектов: а) разделительная;
б) поверхностная;
в) потолочная;
г) электрошлаковая.
155
Технология строительного производства
4. Способ сварки металла, при котором источником теплоты для получения необходимой температуры является электрическая энергия:
а) газовая сварка;
б) газовая резка;
в) электрическая сварка;
г) плавка.
5. Сварка плавящимся электродом, при которой свариваемые детали нагреваются электрической дугой, горящей между ними и электродом:
а) электродуговая ручная;
б) электродуговая полуавтоматическая под флюсом;
в) электродуговая плавящимся электродом в углекислом газе;
г) электро шлаковая.
6. Электросварка дугой, горящей под флюсом между изделием и электродной проволокой, проходящей по гибкому шлангу от подающего механизма:
а) электродуговая ручная;
• б) элскгродуговая полуавтоматическая под флюсом;
в) электродуговая плавящимся электродом в углекислом газе;
г) электрошлаковая.
7. Электросварка плавящимся электродом в углекислом газе, который подается в зону дуги под небольшим давлением через специальный наконечник:
а) электродуговая ручная;
б) электродуговая полуавтоматическая под флюсом;
в) электродуговая плавящимся электродом в углекислом газе;
г) электрошлаковая.
8. Электросварка, при которой в зазор между расположенными вертикально свариваемыми деталями подаются флюс и электродная проволока:
а) электродуговая ручная;
б) электродуговая полуавтоматическая под флюсом;
в) электродуговая плавящимся электродом в углекислом газе;
г) электрошлаковая.
9. Проволока стальная сварочная диаметром 1,6—12 мм и длиной 225—450 мм, покрытая специальной обмазкой, обеспечивающей стабильное горение сварочной дуги и получение соединения с требуемыми свойствами:
а) арматура;
б)электрод;
в) резьба;
г) закладная деталь.
10. Дефектоскопия, основанная на способности ультразвуковых колебаний проникать в толщу металла и отражаться от неметаллических включений и других дефектов:
а) радиационная;
б)ультразвуковая;
в) магнитная;
г) течеискание.
Ключ
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
а а б В а б В Г б б
156
ГЛАВА 9. БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ РАБОТЫ
Бетон — это искусственный каменный материал, получаемый в результате твердения тщательно переметанной и уплотненной смеси вяжущего материала, воды, заполнителей и, при необходимости, специальных добавок. До затвердения эта смесь называется бетонной смесью.
Бетон как строительный материал известен с глубокой древности.
Ценность бетона подтверждают конструкции крепостей, храмов, оросительных каналов, виадуков и акведуков дохристианской эпохи.
Большим строительным мастерством и секретом изготовления искусственного камня на основе вяжущих веществ владели еще предшественники римлян — этруски (1 тыс. до н. э.) и древние римляне. Римляне построили множество величественных зданий и грандиозных сооружений, как у себя, так и в странах, бывших тогда под их владычеством. Многие из них стоят и сегодня. К наиболее ярким шедеврам относятся: Пантеон (ок. 125 г. н. э.) — храм, посвященный всем богам, и Колизей (75—80 гг. н. э.) — амфитеатр для гладиаторских боев и других зрелищ. Бетонные стены Пантеона массивны, достигают семиметровой толщины. Он сохранился до наших дней почти в том же виде, в котором его возвели древние римляне.
Сохранившиеся сооружения насчитывают, таким образом, около 2 000 лет. И это несмотря на выветривание, войны ит. п. Исследования остатков сооружений древних государств Финикии (восточное побережье Средиземного моря), Вавилонии и Ассирии (территория современного Ирака), Урарту (территория Армянского нагорья), Древней Греции, Нижней Галилеи (историческая область в Северной Палестине) показывают, что бетон состоял из смеси камней малой величины, песчаных фракций, глины, известняковых связующих и воды.
В XIX в. был изобретен железобетон. Французский инженер Ламбо на Всемирной парижской выставке 1855 г. продемонстрировал лодку с корпусом из металлического каркаса, залитого цементным раствором. В 1861 г. французский ученый Коанье описал в своей книге несколько конструкций из бетона с металлической сеткой.
Но патент на изготовление железобетонных изделий получает садовник Мо-нье, после того, как в 1867 г. сделал железобетонную цветочную кадку. И именно с нее началась эра применения железобетона. С 1885 г., когда Монье продает право на свои изобретения, железобетон начинает широко применяться в строительстве.
Состав бетона постоянно совершенствовался. В 30-е годы прошлого столетия уже начали появляться легкие и преднапряженные бетоны и их сочетание, торкрет-бетон, фибробетон. Использование специальных сортов цемента и функциональных добавок в сочетании с рациональным армированием создало возможность широкого варьирования целой палитрой свойств, таких как пластичность,
157
Технология строительного производства
прочность, долговременная сохранность технических показателей, условия ухода за бетонной смесью и т.д.
В 50-х годах прошлого столетия в СССР основным средством для ускоренного развития народного хозяйства страны государственной политикой было провозглашено доминирующее применение сборного железобетона. Значительные средства стали выделять на науку в этой области, разработку сборных систем зданий и сооружений из железобетонных конструкций, совершенствование технологии их заводского изготовления.
Начиная с 1955 г. получила развитие новая строительная отрасль — промышленность сборного железобетона. В относительно короткие сроки объем производства сборного железобетона в СССР возрос с 6,2 до 151 млн кубометров в год, или с 12 до 60% общего объема применения железобетона. Значительное внимание было уделено развитию предварительно напряженных и легкобетонных конструкций, были достигнуты результаты, превышающие мировые достижения.
Ориентация в строительстве только на сборный железобетон неизбежно привела к отдельным нежелательным результатам: была заброшена кирпичная промышленность, ликвидированы предприятия по производству мелких шлакоблоков, не развивалась техника для транспортирования, укладки, уплотнения и выдерживания бетонной смеси в конструкции непосредственно на стройплощадке. В угоду конъюнктуре выбирались сборные варианты взамен монолитных даже там, где это было нерационально. В настоящее время монолитный бетон и сборно-монолитный железобетон вновь широко применяются в отечественном строительстве, в том числе при возведении многоэтажных зданий.
Последнее десятилетие ознаменовалось значительными достижениями в теории и технологии бетонов. Все в больших объемах обычные бетоны замещаются многокомпонентными модифицированными, что дает возможность, применяя компьютерное проектирование состава бетонов и современные технологии их приготовления, прогнозировать физико-механические и эксплуатационные характеристики, эффективно управлять структурообразованием на всех технологических этапах и получать материал с требуемыми комплексами свойств.
Различные модификаторы для вяжущих веществ и бетонов, активные минеральные наполнители, химические добавки, новые технологические приемы обеспечивают повышение физико-механических и эксплуатационных свойств бетонов, а также их долговечность. Современные высококачественные бетоны обеспечивают прочность в возрасте 28 сут. более 100 М Па, высокую морозостойкость, водонепроницаемость, регулируемые параметры деформативности.
Новое слово в технологии железобетона — применение самоуплотняющихся бетонных смесей. Применение таких смесей, уплотняющихся под действием собственных сил тяжести, позволяет отказаться от вибрации или прессования, позволяет получать изделия требуемой прочности и долговечности. Принципиальным при проектировании составов таких смесей является применение тонкодисперсных наполнителей и новых видов добавок — гиперпластификаторов.
158
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
Остальные компоненты бетонной смеси — цемент, щебень, песок — такие же, как и для изготовления обычных бетонов.
Показатели качества бетона зависят от свойств составляющих его материалов, соотношения их объемов в бетоне, технологии приготовления, транспортировки и укладки бетонных смесей, выдерживания уложенного бетона.
В зависимости от способа производства работ различают монолитные, сборные и сборно-монолитные бетонные и железобетонные конструкции с ненап-рягаемой и напрягаемой арматурой. Монолитные конструкции возводят непосредственно на строительной площадке; сборные конструкции монтируют из деталей и изделий заводского изготовления; сборно-монолитные конструкции монтируют из готовых сборных элементов и одновременно выполняют монолитные части сооружения, объединяющие эти элементы в одно целое.
При возведении бетонных и железобетонных конструкций выполняются опалубочные, арматурные и бетонные работы.
9.1. Опалубочные работы
Опалубка — это форма для укладки бетонной смеси, которая обеспечивает заданные проектом конфигурацию, размеры и качество лицевых поверхностей бетонируемой конструкции. Опалубка должна быть рассчитана на статическое и динамическое воздействие бетонных смесей с учетом интенсивности бетонирования и не допускать утечки бетонной смеси или цементного молока.
Опалубка состоит из собственно формы, поддерживающих и крепежных элементов. Работы по установке опалубки и распалубливанию конструкций называются опалубочными.
Опалубки бывают неинвентарные, используемые только один раз, и инвентарные, т.е. многократно оборачиваемые. Типы опалубок различаются по конструктивным особенностям (рис. 9.1). По применяемости при различной температуре наружного воздуха и характеру воздействия на бетон опалубки подразделяются на неутепленные, утепленные и греющие (термоактивные). Опалубку выбирают в зависимости от параметров бетонируемой конструкции, а также способов и условий производства арматурных и бетонных работ.
Опалубка должна быть прочной, жесткой, неизменяемой и устойчивой в рабочем положении, а также при транспортировке и монтаже. При применении греющих систем опалубки необходимо рассчитывать на восприятие термических нагрузок. Конструкция опалубки должна обеспечивать проектную точность геометрических размеров бетонируемых конструкций и заданное качество их поверхности, минимальное сцепление с бетоном (кроме несъемной), быструю установку и разборку, возможность укрупнительной сборки и переналадки в условиях строительной площадки, удобство ремонта и замены элементов, заданную оборачиваемость (табл. 9.1).
159
Технология строительного производства
Рис. 9.1. Классификация опалубок
Соединения элементов опалубки (замки с клиновым, винтовым, эксцентриковым запором и др.) должны обладать надежностью в эксплуатации и быть устойчивыми к воздействию вибрации при уплотнении бетонной смеси. Опалубочные панели и блоки съемной опалубки должны иметь устройства для отделения их от поверхности забетонированных конструкций.
Формообразующие элементы (палубы) опалубки выполняются из различных материалов: металла, дерева, фанеры, пластмасс. Древесно-стружечные плиты и фанера должны быть защищены водостойким гидрофобным покрытием, а их торцевые поверхности покрываются водостойким герметиком.
Листовые и пленочные пластики имеют сцепление с бетоном в несколько раз меньшее, чем стальная поверхность без смазочного материала: оргстекло — в 163 раза, фторопласт — в 144, полипропилен — в 108, полистирол ударопрочный и поликарбонат — в 26, полиэтилен — в 5,4—11, винипласт — в 4,4 раза. Применение этих материалов в качестве защитной облицовки поверхности опалубки или покрытие ее полимерными составами улучшает качество поверхности забетонированных конструкций и увеличивает оборачиваемость опалубки.
Крепление листовых полимерных футеровок осуществляют с помощью шурупов, винтов или клея. На фанерную и древесно-стружечную опалубки футеровка может напрессовываться в горячем состоянии.
160
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
Таблица 9.1
Минимальная оборачиваемость опалубки, циклы
Тип опалубки Палуба Поддерживающие элементы из стали
металлическая (из стали) фанерная деревянная
Разборно-переставная мелкощитовая, циклы 100 30 20 200
Разборно-переставная крупно-щитовая, подъсмнопсрсставная, блочная, циклы 120 30 20 120
Объемно-переставная, циклы 200 30 20 200
Скользящая, м 300 60 30 600
Горизонтально-псремсщасмая (катучая, туннельная), м 400 80 40 800
Для дощатых, фанерных и древесно-стружечных палуб можно применять полимерные покрытия, которые наносят пистолетом-распылителем на чистую и сухую палубу. Для деревянной палубы можно использовать эпоксидные двухсоставные покрытия, наносимые на поверхность шпателем (первый слой) и пистолетом-распылителем (второй). На стальную опалубку эпоксидные покрытия могут наноситься методом горячего напыления.
Элементы опалубки должны плотно прилегать друг к другу при сборке, щели в стыковых соединениях не должны превышать 2 мм. На палубе щитов из металла, фанеры или пластмасс не допускаются трещины, заусенцы и местные отклонения глубиной более 2 мм, на палубе из древесины — более 3 мм в количестве, превышающем 3 на 1 м2. Прогиб собранной опалубки не должен превышать 1/400 пролета для вертикальных поверхностей, 1/500 пролета — для перекрытий.
Достижения технологического прогресса в области опалубки позволяют создавать сегодня все более сложные железобетонные конструкции. Им можно придавать почти любые очертания, и при этом они сохраняют необходимую прочность. Организации-разработчики представляют компьютерные программы автоматизированного проектирования опалубки, обеспечивающие решение различных задач — вплоть до составления таблицы расхода материалов и выписки счетов.
Инвентарная опалубка. Массовое применение во всех видах строительства в связи с универсальностью и возможностью использования для бетонирования
11 А С Стаценко
161
Технология строительного производства
различных монолитных конструкций нашла разборно-переставная мелкощитовая опалубка. Щиты такой опалубки соединяются между собой инвентарными приспособлениями, которые должны легко устанавливаться и сниматься, обеспечивать достаточную прочность и жесткость всей системы. Для этого используются различного рода клиновые, пружинные, эксцентриковые и другие соединительные элементы, надеваемые и снимаемые с помощью молотка или специальных рычагов. Для восприятия давления бетонной смеси между соседними плоскостями опалубки устанавливаются стяжки или стяжные болты (тяжи), закрепляемые на несущих элементах.
Опалубка может монтироваться и демонтироваться как вручную из отдельных элементов, так и механизированным способом из крупноразмерных панелей и блоков.
Опалубку фундаментов устанавливают до начала бетонирования, за исключением опалубки выступов и углублений по верху фундамента, которую устраивают в процессе бетонирования. Вначале, как правило, устанавливают маячные стойки и щиты по наружному периметру фундамента (через каждые 3—4 м и по его углам) с раскреплением их инвентарными подкосами и установкой подмостей. Затем при помощи схваток и растяжных приспособлений крепят остальные щиты. После этого устанавливают опалубку внутри фундамента (рис. 9.2). Начиная с высоты 1,6 м от основания фундамента опалубочные работы ведут с инвентарных лесов и рабочих настилов, которые сооружают снаружи и внутри массива фундамента.
Опалубка колонн навешивается на арматурные каркасы отдельными щитами или панелями, прикрепляемыми к арматуре и стягиваемыми тяжами или хомутами. Через каждые 2—3 м по высоте колонны устраивают подмостки или рабочие площадки, с которых ведут арматурные и бетонные работы. На уровне площадок в опалубке делают отверстия размером 500x500 мм, через которые подается в конструкцию и уплотняется бетонная смесь.
Опалубку стен и перегородок устанавливают сначала с одной стороны, а затем, после монтажа арматуры и закладных частей, — с другой. При стенах (перегородках) толщиной менее 25 см опалубку второй стороны, как правило, устанавливают в процессе бетонирования поярусно, с высотой каждого яруса не более 1,5 м. Опалубку первой стороны стены раскрепляют временными или постоянными подкосами через каждые 3—4 м. К этой опалубке прикрепляют стяжные приспособления, с помощью которых крепят опалубку второй стороны. В местах, определенных проектом производства работ, делают отверстия-карманы для подачи бетонной смеси. Для обеспечения проектной толщины стен между щитами опалубки в местах прохождения стяжных болтов устанавливают деревянные или бетонные распорки. Через 1,5—2 ч после бетонирования стяжные болты поворачивают на пол-оборота, чтобы их можно было извлечь при распа-лубливании.
162
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
Рис. 9.2. Схема установки опалубки ленточного фундамента постоянного поперечного сечения: а — маячных щитов; б — схваток; в — установка и закрепление остальной опалубки; 1 — временные распорки; 2 — подкос; 3 — якорь; 4 — маячные щиты;
5 — стяжки; 6 — инвентарные щиты
163
Технология строительного производства
Опалубку ребристых перекрытий начинают с установки днища прогонов и балок в вырезы колонн и их крепления. Под опалубку днища подставляют инвентарные стойки и раскрепляют их. После выверки проектного положения днища балок в вырезы опалубки колонн устанавливают боковые щиты опалубки балок. Когда опалубка балок выполнена, окончательно раскрепляют поддерживающие стойки в двух взаимно перпендикулярных направлениях.
При устройстве подвесной опалубки по сборным железобетонным или металлическим балкам перекрытий с заданным шагом раскладывают заготовленные заранее петли-подвески и прихватывают их электросваркой к верхним полкам металлических балок или закладным частям железобетонных. В петли подвески устанавливают подкружальные элементы, на них — кружала, фризовые элементы и опалубку плиты.
Разборно-переставная крупнощитовая опалубка позволяет механизировать опалубочные работы и снизить их трудоемкость, достичь высокого качества бетонируемой поверхности.
Перед монтажом опалубки по контуру бетонируемой конструкции устанавливают маяки, на которые наносят риски. Панели опалубки устанавливают в вертикальное положение с помощью винтовых домкратов, укрепленных на подкосах. После монтажа при необходимости используют стяжки, закрепляемые, как правило, клиновым замком на схватках. Для увеличения шага тяжей и снижения расхода металла применяют составные схватки с накладками, а также горизонтальные фермы.
В настоящее время для монолитного домостроения применяются системы крупнощитовых опалубок (рис. 9.3). Системы состоят из щитов опалубки на высоту стены, которые возможно устанавливать и стыковать так, чтобы конструкция получалась любой нужной по проекту формы: круглая, многоугольная, зигзагообразная и т.д. При этом бетонная смесь заполняет опалубку сразу на всю высоту щита, что в свою очередь положительно сказывается на гладкости поверхности бетонируемой конструкции, получаемой после ее распалубки. Системы проще в работе как на стадии монтажа, так и в процессе укладки бетона.
Широко применяемые опалубочные системы «Модостр» (разработчик и изготовитель — Белорусский научно-исследовательский институт строительства) обеспечивают возможность бетонирования фундаментов, колонн, стен, перекрытий и других конструкций. Например, каркасная опалубка для стен состоит из щитов высотой 250, 275 или 285 см, шириной 75, 70, 60, 50, 40 и 25 см. Жесткость опалубки обеспечивается двумя тяжами по высоте, несущая способность опалубки составляет 65 кПа (6,5 т/м2).
Из специальных опалубочных систем можно отмстить высокопрочные модульные рамные опалубки для бетонирования стен большой высоты. Например, в опалубке, показанной на рис. 9.3, г, можно бетонировать стены высотой до 9,6 м. Благодаря изменяемой по высоте трехрамной ступенчатой конструкции снижается трудоемкость ее монтажа на стройплощадке, улучшается хранение и транс-
164
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
Рис. 9.3. Примеры модульных систем крупнощитовых опалубок: а — опалубка для бетонирования стен; б — модульный стол для перекрытия; в — схема установки опалубки для перекрытий; г — модульная рамная опалубка;
1 — тяжи; 2 — ограждения; 3 — подмости; 4 — анкер
портировка. Точную и надежную установку опалубки без применения тяжей для крепления к стене и наклонных распорок обеспечивает анкер.
В результате унификации фундаментов, ростверков (конструкций верхней части свайных фундаментов, объединяющих сваи в одно целое для равномерного распределения нагрузок на сваи) и других отдельностоящих конструкций стало возможным устраивать неразъемную блочную опалубку (блок-форму). Операции с применением блок-форм (рис. 9.4, а) для фундаментов под колонну выполняют в такой последовательности:
♦ на подготовленную площадку укладывают каркасы подколонной части фундамента, поверхности формы тщательно очищают и смазывают;
165
Технология строительного производства
Рис. 9.4. Блочная опалубка: а — неразъемная блочная опалубка (блок-форма):
1 — панели опалубки; 2 — подкосы; 3 — гнезда для отжимных винтов;
б — разъемная блочная опалубка; в — объемно-переставная (тоннельная) опалубка;
г — вариант извлечения объемно-блочной опалубки через проемы наружных стен
♦ с помощью монтажного крана устанавливают на место блок-форму и выверяют ее положение;
♦ устанавливают, выверяют и закрепляют регулировочными винтами вкладыш (в зависимости от высоты подколонной части фундамента — до или после бетонирования нижней его плиты);
♦ укладывают бетонную смесь;
♦ через 1,5—2 ч после бетонирования вкладыш удаляют с помощью крана. Отрывают вкладыш домкратами, установленными на опорных столиках опалубки подколонной части фундаментов;
♦ домкраты переставляют под угловые упоры формы и включают попарно по диагонали. Когда форма приподнята на 60— 100 мм, ее снимают с помощью крана.
Разъемную блочную опалубку (рис. 9.4, б) монтируют из щитов разборнопереставной опалубки. Установка и разборка блочной опалубки производится с помощью крана. Бетон в форме выдерживают от 2 до 8 ч.
166
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
Для возведения монолитных жилых зданий регулярной структуры с наибольшей производительностью труда используется объемно-персставпая опалубка (рис. 9.5, в, г), опалубочные узлы которой соответствуют по размерам целой комнате. С ее помощью возможно одновременное бетонирование стен и перекрытий. При ритмичной работе и применении высококачественных цементов можно ежедневно перемещать эти крупные опалубочные узлы и возводить за один день целый этаж жилого дома.
Секции объемно-переставной опалубки имеют различные конструкции. Рамная П-образная опалубка состоит из несущей рамы с навешенными на нее боковыми и уложенными горизонтальными щитами. Боковые щиты могут удаляться от рамы при установке в рабочее положение и приближаться при распалублива-нии. Горизонтальный щит перемещается относительно рамы и вместе с ней. В последнем случае на раме установлены домкраты, с помощью которых можно поднимать и опускать всю секцию.
Секции безрамной конструкции состоят из боковых и горизонтального ши гов Г-образной формы. Для увеличения жесткости такие щиты оборудуют подкосами, фермами и т.д.
Для бетонирования зданий повышенной этажности (преимущественно при возведении ядер жесткости) и сооружений с неизменяемой конфигурацией в плане применяют скользяп^ую опалубку. Она представляет собой пространственную форму, установленную по периметру стен и поднимаемую по мере бетонирования домкратами, в основном гидравлическими или электромеханическими.
Гидравлическое оборудование позволяет поднимать опалубку в полу-» автоматическом и автоматическом режимах. При полуавтоматическом режиме подъема применяют комплект оборудования, состоящий из одноцилиндровых гидравлических домкратов с регулятором горизонтальности рабочего пола, насосной станции, гидроразводки, приспособления для извлечения домкратных стержней.
Основными несущими элементами скользящей опалубки являются домкратные рамы, к которым подвешивают щиты опалубки и подмости. На них передается нагрузка от рабочего пола. На домкратные рамы устанавливают домкраты, которые, опираясь на стержни, поднимают всю конструкцию опалубки (рис. 9.5, а). Для бетонирования многослойных стен со сборным теплоизоляционным слоем на домкратной раме закрепляют специальные фиксаторы утеплителя или применяют многоярусную схему опалубки, причем верхний ряд щитов устанавливают для одной толщины стен, нижний — для другой. Для бетонирования двухслойных стен, состоящих из несущего и теплоизоляционного монолитных слоев, применяют разделительные щитки.
Опалубка перекрытий при возведении зданий в скользящей опалубке устанавливается на телескопических стойках или на подвесках с регулируемой по высоте опорной частью. Кроме того, в качестве опалубки перекрытий могут быть использованы подвесные подмости.
167
Технология строительного производства
а
Рис. 9.5. Скользящая и горизонтально-перемещаемая опалубки: а — скользящая: 1 — щиты опалубки; 2 — ограждения; 3 — домкрат: 4 — домкратная рама; 5 — рабочий пол; 6 — домкратный стержень; 7 — подвесные подмости; б — катучая опалубка туннеля (пунктиром показана опалубка в транспортном положении): / — опорная конструкция (на тележке); 2 — горизонтальный домкрат; 3 — секция опалубочных щитов:
4 — вертикальный домкрат; 5 — люк для подачи бетонной смеси
168
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
При устройстве горизонталыю-псремстаемой (катучей)опалубки (рис. 9.5, б) вначале укладывают и крепят шпалы и рельсовые пути для тележки опалубки. После этого из укрупненных узлов с помощью крана собирают тележку для опалубки со средними домкратами и телескопическими стойками, а также правые и левые полусскнии наружной и внутренней опалубки. При сборке опалубки выверяют совпадение осей и вертикальных се отметок с проектными, скрепляют стяжными болтами наружную опалубку с внутренней.
По окончании бетонирования секции тоннеля и набора бетоном определенной прочности удаляют стяжные болты, отделяют концы нижних ригелей рам боковых стоек, удаляют штыри из средних телескопических стоек, завинчивают домкраты, укорачивают средние стойки, в результате чего вся секция внутренней опалубки отрывается от бетона и опускается. Затем опалубку с помощью лебедки или другим способом передвигают на новую позицию и вновь устанавливают.
Возможны другие устройства подобной опалубки.
Монтаж, передвижение, демонтаж горизонтально-неремещаемой опалубки производятся в последовательности, определяемой ее конструкцией.
Для сооружения зданий с гиперболической образующей или имеющих переменное сечение но высоте применяется подъемно-переставная опалубка (рис. 9.6).
Рис. 9.6. Подъемно-переставная опалубка: а — для бетонирования железобетонной трубы; б — для возведения железобетонной оболочки градирни; / —- шахтный подъемник; 2 — тяги для подъема опалубки; 3 — рабочая площадка; 4 — механизм радиального перемещения наружной опалубки; 5 — панели внутренней опалубки; 6 — подвесные подмости; 7 — панели наружной опалубки: 8 — двухконсольное подъемно-удерживающее башенное устройство
169
Технология строительного производства
Она состоит из двух конических оболочек, которые подвешены к радиальным направляющим, в свою очередь прикрепленным к кольцевой раме или ферме, подвешенной на петлях к шахтному подъемнику или двухконсольному крану. При перемещении опалубки на очередной ярус изменением числа щитов производят ее регулирование в радиальном направлении.
Находит также применение подъемно-переставная опалубка, в конструкции которой заложен принцип опирания подъемных устройств на бетонируемую стену с помощью П-образных рам с вертикальными направляющими. На них навешиваются каретки с винтовыми съемниками опалубки, опорными захватами и кружальными кронштейнами. Проектный профиль стен сооружения достигается путем установки верха и низа щитов опалубки каждого яруса по соответствующему радиусу.
Для возведения сводов, в основном волнистых, применяется пневматическая опалубка (рис. 9.7, а) — воздухоопорная конструкция из резинотканевых или других материалов (например, нейлон, усиленный стекловолокном), повторяющая по очертанию будущее бетонное или армоцементное сооружение.
Рис. 9.7. Пневматическая опалубка (последовательность выполнения работ по возведению железобетонных оболочек): а — раскладка мембраны после выполнения фундамента; б — установка арматуры и бетонирование оболочки; в — укладка наружной мембраны, подача воздуха и подъем оболочки; 1 — бетонные фундаменты;
2 — воздуховод; 3 — мембрана; 4 — устройство для закрепления мембраны;
5 — подача бетонной смеси; 6 — арматура (стержни, стальная спираль);
7 — проектное положение конструкции; 8 — подача воздуха
170
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
Пневмооболочка-опалубка доставляется на строительную площадку в упакованном виде, разворачивается на месте производства работ и крепится по периметру фундамента с помощью инвентарных приспособлений. После монтажа агрегатов системы воздухоподачи, контрольно-измерительных и регулирующих приборов пневмоопалубка приводится в проектное положение с проверкой ее целостности и правильности креплений. После армирования, бетонирования и достижения бетоном конструкции проектной прочности производится распалубливание свода отключением воздухоподающих агрегатов. Пневмооболочка отделяется от забетонированных конструкций, как правило, без больших усилий, внутренняя поверхность свода имеет довольно хорошее качество.
Для снижения или полного устранения сцепления бетона с опалубкой и облегчения распалубливания железобетонных и бетонных конструкций на внутренние поверхности опалубки перед бетонированием наносят специальные смазочные материалы (смазки). Они должны удовлетворять следующим требованиям:
♦ пригодность для нанесения распылителем или кистью;
♦ способность превращаться в прослойку, не вызывающую сцепления бетона с поверхностью опалубки;
♦ безопасность в пожарном отношении;
♦ несложность приготовления;
♦ экономичность и недсфицитность.
По принципу действия смазочные материалы условно делятся на пленкообразующие, гидрофобизирующие (водоотталкивающие), замедлители схватывания (вскрыватели) и комбинированные. Пленкообразующие материалы при нанесении на опалубку образуют тонкую минеральную пленку, препятствующую прилипанию бетона к опалубке, гидрофобизирующие смазки — гидрофобную (не-смачиваемую) пленку. Вскрыватели замедляют процессы схватывания тонких пристыковых слоев бетона и позволяют обнажить (вскрыть) его структуру путем промывки струей воды, придавая конструкции красивую фактуру. В состав комбинированных смазочных материалов входят гидрофобизирующие вещества, замедлители схватывания, а также пластификаторы, которые уменьшают поверхностную пористость и улучшают качество бетона.
Расход различных смазочных материалов на 1 м2 смазываемой поверхности колеблется от ЮО до 700 г. Для их нанесения применяют пистолеты-распылители или удочки, специальные рольганговые устройства, валики и кисти.
Несъемная опалубка. Одним из эффективных видов опалубки для монолитного строительства является несъемная опалубка (рис. 9.7, б, в), остающаяся в теле возводимого сооружения. Основным преимуществом такой опалубки является ее многофункциональность, так как вначале она служит формой для бетонной смеси, а затем, на стадии эксплуатации конструкции, может выполнять другие функции (гидроизоляции, облицовки и т. д.).
Армоцементные опалубочные плиты-оболочки (плоские и профильные) толщиной 25—35 мм, шириной 1 м и длиной до 3,5 м изготовляются из цементно-пес
171
Технология строительного производства
чаного мелкозернистого бетона с армированием металлическими или комбинированными тканными сетками. Они имеют шероховатую (активную) поверхность, а при необходимости — анкерные петли-выпуски.
Стеклоцементная опалубка в форме плит толщиной 12—20 мм, шириной до 1,2 м и длиной до 2,5 м может служить для облицовки фасадов и интерьеров жилых и общественных зданий. При изготовлении такой опалубки используют низкоосновные цементы, в частности глиноземистый. Армируют плиты несколькими слоями стеклоткани или рубленным на отрезки по 8—12 см стекловолокном. Стсклопсментныс плиты можно пилить электропилами, а также сверлить в них отверстия. Благодаря повышенной водонепроницаемости стсклоцемента (марки 10—18) опалубка-облицовка может служить также надежной гидроизоляцией подземных сооружений.
Железобетонные опалубочные плиты представляют собой плоские, профильные и ребристые элементы из бетона классов В15— В25 (С,2/15—С2()/25), армированного сварными сетками. Для лучшего сцепления с бетоном плитам с помощью механических щеток или пескоструйных аппаратов придают шероховатую поверхность или снабжают специальными анкерными петлями-выпусками.
Металлическую опалубку-облицовку устанавливают, как правило, с одной стороны железобетонной конструкции. Для ее изготовления применяют стальные листы толщиной от 5 до 10 мм или профилированный настил, который может использоваться не только в качестве несъемной опалубки, но и в качестве внешней арматуры перекрытий. Надежное сцепление с бетоном обеспечивается приваркой к листам специальных вертикальных анкеров, а также горизонтальных стержней поперек ребер настила. Эффективно применение настила со специальным рифлением, увеличивающим сцепление с бетоном и обеспечивающим совместную работу бетона перекрытия с настилом без отслаивания листа в процессе эксплуатации.
Сетчатая опалубка из стальных тканных сеток применяется для бетонирования конструкций и сооружений, боковые поверхности которых могут несколько отклоняться от плоскости, а также в арматурно-опалубочных блоках. Несъемную сетчатую опалубку выполняют из сетки с ячейками 5x5 или 8x8 мм. Сетку крепят к армокаркасу с помощью скруток и стержней диаметром 22—25 мм. Ее также используют там, где съем опалубки затрудняется (например, для образования рабочих швов в стенках и плитах большой толщины).
Существуют также неснимаемые опалубки из цементно-стружечных плит, са-мозатухающего пенополистирола и др. Применение элементов неснимаемой опалубки из самозатухаюшего пенополистирола с вмонтированными в процессе формования перемычками (из синтетических или стальных оцинкованных материалов) намного укорачивает время возведения стен. Простота сборки позволяет любому застройщику самому строить дом. Благодаря высокому коэффициенту теплозащиты значительно экономится энергия. Ведь пенополистирол на 98 % состоит из воздуха, а он, как известно, самый лучший теплоизолятор. Пе
172
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
нополистирол считается биологически нейтральным, не оказывающим вредного воздействия на окружающую среду. Пенополистирольная опалубка теплая на ощупь даже зимой, поэтому возводить здание можно и в холодное время года.
9.2. Арматурные работы
Арматурные работы включают в себя изготовление арматурных элементов и изделий, их укрупнитсльную сборку и установку в проектное положение в железобетонных конструкциях в зонах, подвергающихся изгибу, растяжению, а иногда и сжатию. Предварительное напряжение конструкций в условиях стройплощадки производится натяжением напрягаемой арматуры на затвердевший бетон.
Арматурой называются стальные и неметаллические (из специальных видов стеклопластика, кевлара, углепластика) стержни круглого и профильного сечения, проволока, а также изделия из них (рис. 9.8), предназначенные для восприятия растягивающих и знакопеременных усилий, а в центрально-нагруженных элементах — сжимающих усилий.
Следует особо сказать о неметаллической арматуре. Она находит сейчас широкое применение. И это понятно. Ведь высокопрочную стальную арматуру при натяжении на бетон надо специально защищать от коррозии особенно в условиях жаркого и влажного климата. Неметаллическая же арматура, например из углепластика, стойка во всех агрессивных средах. Поэтому во всех странах активно ведутся работы по освоению производства и применению высокопрочной неметаллической арматуры из специальных видов стеклопластика, кевлара, углепластика.
Железобетонные конструкции армируют отдельными прямыми или гнутыми стержнями, сетками, пространственными каркасами, натяжением пучков проволоки, канатов, стержней или введением в бетон отрезков волокон из стальных, стеклянных, базальтовых или других материалов (фибры) при дисперсном армировании.
Основным арматурным элементом, воспринимающим растягивающие, сжимающие или срезающие усилия, возникающие в железобетонных конструкциях под воздействием внешних нагрузок, является рабочая арматура. Вид и сечение рабочей арматуры определяют расчетом. Арматура может быть принята обычной или предварительно-напряженной. Распределительная арматура — вспомогательный элемент, позволяющий распределять усилия между стержнями рабочей арматуры. Распределительная арматура может являться и монтажной, которая одновременно со своими основными задачами выполняет фиксирование рабочей арматуры в пространстве конструкции. Конструктивная арматура — это элемент, вводимый в конструкцию для сохранения ее целости в процессе формования, транспортирования, монтажа и т.п. Из арматурных заготовок собирают арматурные элементы, используемые для армирования железобетонных конструкций, которые подразделяются на плоские и пространственные каркасы.
173
Технология строительного производства
Рис. 9.8. Арматурная сталь (а), арматурные изделия (б) и закладные детали заводского изготовления (в), а — арматурная сталь: / — круглая горячекатаная сталь; II — горячекатаная сталь периодического профиля; III — холодносплющенная сталь; IV— арматурные пряди и канаты; б — арматурные изделия: I — плоская сетка; II, III — плоские каркасы;
IV— пространственный каркас; V, VI — пространственные каркасы таврового и двутаврового сечений; VII — гнутая сетка; VIII — то же, криволинейного сечения; IX — рулонная сетка; в — закладные детали заводского изготовления: I, II — сварные закладные изделия открытого типа «открытый столик» с перпендикулярным и смешанным (перпендикулярным и наклонным) расположением анкерных стержней; III — сварное закладное изделие закрытого типа «закрытый столик» (с перпендикулярным расположением анкерных стержней); IV— штампованные закладные детали с наружными и внутренними отгибаемыми анкерами
174
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
Полуфабрикаты и готовые изделия из арматурной стали, используемые для армирования сборных и монолитных железобетонных конструкций, называются арматурными изделиями (см. рис. 9.8). К ним относятся сварные или вязаные сетки, плоские и пространственные каркасы, хомуты, монтажные петли, стержни и пучки напрягаемой арматуры с анкерами и без анкеров, закладные детали. Их изготовление производится в основном централизованно на заводах металлических изделий и в арматурных цехах на заводах железобетонных изделий.
Наиболее массовыми арматурными изделиями являются арматурные сетки из стержней, расположенных в двух взаимно перпендикулярных направлениях и соединенных в местах пересечений (крестообразное соединение). Сетки из арматурной стали диаметром от 3 до 10 мм условно называются легкими, а свыше 12мм — тяжелыми. Легкие сетки производят шириной от 65 до 380 см, плоские тяжелые сетки — шириной от 65 до 305 см. Длина сеток в основном не превышает 9 м. Легкие сетки с продольными стержнями из арматурной проволоки диаметрами от 3 до 5 мм включительно и при поперечных стержнях диаметрами до 10 мм включительно изготовляют рулонными.
Каркас арматурный — объемный арматурный элемент, образованный путем соединения арматурных сеток или отдельных стержней. Способ соединения и взаимное расположение арматурных сеток должны соответствовать требованиям проектной документации. Арматурные каркасы изготовляют плоскими или пространственными.
Плоские арматурные каркасы состоят из двух, трех или четырех продольных и перпендикулярных им поперечных стержней, соединяемых в крестообразных пересечениях сваркой или вязкой. В зависимости от количества продольных стержней плоские каркасы подразделяют на двух- («лесенка»), трех- и четырехветвевые. Такие каркасы служат полуфабрикатами при изготовлении пространственных каркасов для армирования железобетонных плит перекрытий и покрытий, стеновых панелей, балок, ферм и других изгибаемых или растянутых железобетонных элементов и конструкций с малой шириной поперечного сечения.
Пространственные арматурные каркасы состоят из собранных в одно изделие плоских сеток и каркасов, отдельных стержней, хомутов, скоб, монтажных петель и закладных деталей, расположенных в разных плоскостях.
Хомуты являются поперечной распределительной арматурой пространственных каркасов балок, колонн, свай и других изделий. Они имеют форму замкнутых или открытых с верхней стороны прямоугольников или трапеций и охватывают снаружи рабочую арматуру. В некоторых случаях хомутами служит поперечная арматура плоских каркасов.
Монтажные (подъемные) петли представляют собой заанкеренные в железобетонные или бетонные конструкции петлевые выпуски, за которые зацепляют конструкцию крюками подъемных стропов при складировании, транспортировании, монтаже, распалубке.
175
Технология строительного производства
Закладные детали — стальные элементы, заанкеренные в бетоне и предназначенные для соединения сборных железобетонных конструкций между собой или с другими конструкциями зданий и сооружений. Закладные детали могут быть открытые и закрытые, сварные и штампованные (рис. 9.8).
Изготовление арматурных и закладных изделий. Арматурную сталь следует хранить в закрытых складах по профилям, классам, диаметрам и партиям на стеллажах, в кассетах, бункерах, штабелях со свободными проходами в условиях, исключающих се коррозию и загрязнение. Допускается хранить арматурную сталь под навесом при условии защиты ее от влаги. Нс допускается хранение арматурной стали на земляном полу, а также вблизи агрессивных химических веществ.
Заготовка мерных арматурных стержней, их гибка, изготовление сеток и пространственных каркасов должны производиться в специализированных арматурных цехах предприятий стройиндустрии, и лишь в небольших объемах эти работы могут выполняться на стройплощадке.
Сварные арматурные сетки изготовляют точечной контактной сваркой на автоматизированных и механизированных линиях, оснащенных широкоссточны-ми многоэлектродными сварочными машинами. Мелкосерийные и одиночные сварные сетки изготовляют на одноточечных сварочных машинах.
Вязаные сетки более трудоемки в изготовлении, их применяют при отсутствии сварочного оборудования, а также при использовании для производства сеток отходов несваривасмой арматурной стали.
Арматурные каркасы собирают на специальных кондукторах, горизонтальных и вертикальных установках, соединяя элементы каркаса контактной точечной сваркой с помощью сварочных клещей, а иногда дуговой электросваркой или вязкой. Пространственные каркасы линейных элементов (свай, колонн, опор линий электропередачи) изготовляют на навивочных машинах из отдельных стержней и бухтовой проволоки, а также собирают из отдельных стержней и хомутов с помощью вязки.
Хомуты изготовляют на гибочных станках из бухтовой и стержневой арматурной стали классов Л-1, Л-1 II и Bpl (S240, S400 и S500).
Монтажные петли изготовляют на гибочных станках из пластичной арматурной стали класса Л-1 (S240) и иногда из отходов канатной арматуры класса A-VI (S1200).
Сварные закладные детали обычно состоят из пластин или отрезков угловой либо фасованной стали с приваренными к ним анкерными стержнями. В зависимости от характера действующих на деталь усилий, места се расположения и удобства установки в арматурный каркас различают закладные изделия с перпендикулярным (тавровое), наклонным, параллельным (внахлестку) или смешанным расположением анкерных стержней (рис. 9.8, в, I —III). Анкеры изготовляют из арматурной стали классов А-II и A-III диаметром 8—25 мм.
Сварные закладные детали располагают в железобетонном элементе так, чтобы наружные поверхности пластин находились в одной плоскости с поверхнос-
176
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
тыо соответствующей грани элемента. При изготовлении железобетонного изделия с механизированным заглаживанием поверхности стальные пластины со стороны этих поверхностей заглубляют в бетоне нс менее чем на 5 мм.
Штампованные закладные детали (рис. 9.8, в, IV) изготовляют из стали единым элементом методом холодной штамповки. Они состоят из участка, выполняющего функцию пластины (аналогично сварным деталям), и полосовых анкеров, имеющих выштампованный рельеф в виде сферических выступов или волнообразных выгибов на продольных кромках полосовых анкеров и др. Штампованные закладные детали изготовляют из полосовой (листовой) стали толщиной 4—6 мм.
Преимущество штампованных закладных деталей перед сварными заключается в возможности создания механизированного поточного производства, существенно уменьшающего трудоемкость изготовления и позволяющего исключить процесс сварки.
Для обеспечения долговечности закладных деталей предусматривается их антикоррозионная защита. Способ защиты зависит от степени агрессивности среды, в которой они будут эксплуатироваться.
Укрупнителышя сборка и установка арматуры. Укрупнитсяьная сборка арматурных каркасов и изготовление крупных блоков сокращают время возведения конструкций, снижая трудозатраты за счет выполнения арматурщиками значительной части работы в более удобных и безопасных условиях. Укрупнитсльную сборку производят в проектном положении или на специальной площадке в зависимости от условий строительства.
Изготовление пространственных крупногабаритных изделий следует производить в сборочных кондукторах: стационарных или кондукторах-манипуляторах. Стационарные сборочные кондукторы конструктивно просты, но при их использовании рабочий и технологическое оборудование (сварочные клеши) перемешаются от узла к узлу изделия. Кондуктор-манипулятор более удобен, Так как на нем арматурный каркас перемещается относительно рабочего места. Плоские сетки и пространственные каркасы подаются к месту установки с помощью специальных траверс.
При армировании и последующем бетонировании любой конструкции необходимо соблюдать точность установки арматуры и указанную в проекте толщину защитного слоя бетона. Для обеспечения требуемой толщины защитного слоя между арматурой и опалубкой используют фиксаторы из пластмассы или бетона, а также различные шаблоны, подставки, прокладки и подкладки.
Армирование плит плоскими сетками может быть однорядным с расположением сетки в нижней или верхней части плиты и двухрядным, с сетками в обеих частях плиты. При армировании нижней зоны сетку помещают на подготовленное основание или в опалубку и устанавливают фиксаторы нижнего слоя. При армировании верхней зоны сетки укладывают на легкие пространственные гнутые каркасики требуемой высоты или на укрепленные в вертикальном положе -
12 А С Стаценко
177
Технология строительного производства
нии плоские каркасы. Так же поступают и при двухрядном армировании, если конструкция нс собрана предварительно в пространственный каркас из двух сеток с перпендикулярными связями.
Каркас арматуры балок сложен и выполняется, как правило, в заводских условиях. Стыковку каркасов балок осуществляют в зоне минимальных моментов. Каркасы, изготовленные на заводе, наиболее приемлемы и для армирования колонн, подколонников, ступенчатых фундаментов. Примеры монтажа арматурных блоков представлены на рис. 9.9.
При сборке пространственных каркасов подколонников, ригелей, балок иногда целесообразно оснастить их щитами опалубки, т.е. создать арматурно-опалубочный блок и затем краном смонтировать его в проектное положение.
При массе арматурного изделия до 100 кг его допускается устанавливать вручную, подавая краном сразу по несколько штук.
Рис. 9.9. Схемы монтажа арматурных блоков: а — монтаж арматурного блока ленточного фундамента; б — монтаж колонны; 1 — блок арматуры; 2 — траверса;
3 — стропы; 4 — гусеничный кран; 5 — расчалка
178
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
Изготовление цетиновых и негабаритных арматурных элементов на стройплощадке и их укрупнитсльную сборку следует вести на индустриальной основе с использованием необходимой технологической оснастки. Оперативно создать мобильные мощности арматурного производства на стройплощадке можно с помощью передвижных арматурных станций (ПАС), которые размешаются в транспортных контейнерах-вагончиках с установленным рабочим оборудованием (например, контейнер с правильно-отрезным станком, ножницами для вырезки окон в сетке или резки отдельных стержней, установкой для гибки стержней; контейнер с контактно-сварочной машиной для сварки сеток; контейнер для электросварочного оборудования и нормокомплскта инструмента и др.).
Все устройства подачи и уборки арматуры, гибки и укрупненной сборки располагают под навесом. После завершения работ на объекте ПАС приводят в транспортное положение и перевозят на другой объект.
Типы, конструктивные элементы сварных соединений, их размеры, подготовка под сварку и способы сварки должны соответствовать установленным стандартам.
Стыковые соединения стержней, располагающиеся вдоль оси и являющиеся продолжением один другого, осуществляют следующими способами:
♦ электросваркой (ванная, контактная);
♦ на винтовых муфтах (для ликвидации люфта резьбового соединения муфты затягиваются контргайками или же зазор между муфтой и стержнем заполняют затвердевающими составами с наполнителем);
♦ на объемных гильзах, опрессованных на стержнях периодическою профиля;
♦ внахлестку с накладками, привариваемыми к стержням;
♦ внахлестку с перепуском арматуры периодического профиля или с крюками.
Крестообразное соединение стержней, собранных внахлестку в основном взаимно перпендикулярно, осуществляется вязкой (скруткой) отожженной проволокой, а также с помощью проволочных (из проволоки диаметром 1,6--1,8 мм) или пластмассовых фиксаторов. Для ручной вязки арматуры применяются различные приспособления: традиционные кусачки, специальные крючки, электромеханические пистолеты, возвратно-поступательные закрутки и др. Соединение арматуры ручной дуговой сваркой требует более значительных затрат труда, связано с расходом электроэнергии и электродов и опасностью пережогов стержней малого диаметра.
Изготовление предварительно напряженных конструкций. При изготовлении таких конструкций производится натяжение арматуры — технологическая операция, обеспечивающая напрягаемой арматуре длительное (на весь период эксплуатации конструкции) усилие растяжения с целью последующего обжатия бетона конструкции.
Существуют два метода натяжения арматуры: «на бетон» и «на упоры» (на формы). В зависимости от метода выбирают способ натяжения арматуры — механический, электротермический или электротермомеханический. Выбор технологии и способа натяжения арматуры при изготовлении предварительно напря-
179
Технология строительного производства
жснных конструкций зависит от требований проекта, наличия оборудования для натяжения, типа конструкции и ее длины, вида применяемой напрягаемой стали и конкретных условий производства.
При этом натяжение высокопрочной стержневой горячекатанной, термически или термомеханически упрочненной арматуры диаметром 8—22 мм следует осуществлять, как правило, электротермическим способом, а арматуры диаметром 25—40 мм — механическим. Натяжение арматурной проволоки и стержневой термически или термомеханически упрочненной арматуры класса Ат-VI и выше следует осуществлять механическим или электротермомеханическим способом. Уровень начального напряжения и допускаемые отклонения величины предварительного напряжения арматуры должны соответствовать проектной документации на изделия.
Натяжение арматуры «на бетон» (рис. 9.10, в, Г) осуществляют в основном механическим способом. Механическое натяжение следует осуществлять, как правило, одновременно для всей напрягаемой арматуры изделий гидравлическими домкратами. Для закрепления напрягаемой арматуры на формах следует предусматривать упоры (вилочные в виде штырей, подвижные захваты и т.п.) с учетом возможности применения арматуры разных диаметров и классов. Натяжение арматуры «на бетон» используют при изготовлении индивидуальных конструкций большого пролета (мостов, путепроводов, гражданских зданий) или цилиндрических элементов (емкостей для жидкости, защитных оболочек атомных реакторов и т.п.).
Усилие натяжения арматуры передается на бетон с помощью концевых групповых или индивидуальных анкеров, конструкция которых зависит от вида напрягаемой арматуры и устройства арматурных элементов. Напрягаемые арматурные элементы располагают в каналах или специальных пазах внутри бетона или вне его, в защитных трубках или непосредственно на поверхности бетона.
При длине напрягаемой арматуры более Юм ее натягивают с двух концов одновременно двумя гидродомкратами ступенями по 3—5 МПа. При достижении в пучке напряжения на 10% больше проектного, его выдерживают в течение 5 мин, затем снижают до проектного и конусной пробкой закрепляют арматурный пучок. Для создания монолитной конструкции и защиты напряженной арматуры от коррозии в каналы с помощью растворонасоса нагнетают цементный раствор (производят инъецирование каналов) высокой марки (прочность затвердевшего раствора на сжатие не ниже 300 кг/см2) или бетонируют пазы, в которых расположена напрягаемая арматура.
Если сцепления с бетоном не требуется, напрягаемую арматуру защищают от коррозии и внешних механических повреждений тем, что размещают в пластмассовых, стальных или иных трубках, заполненных маслом или другими защитными материалами, обеспечивающими свободную деформацию ее элементов. При натяжении снижаются потери от трения арматуры в каналах и отпадает необходимость в инъецировании каналов раствором.
180
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
Рис. 9.10. Натяжение арматуры: а — стержень до нагрева; б — нагретый стержень; в — стержень в упорах формы после остывания: I — механическим способом методом «на бетон»; II — механическим способом методом «на упоры»; III — электротермомеха-ническим способом; I — натяжное устройство; 2 — напрягаемый арматурный элемент; 3 — анкер напряженной арматуры; 4 — преднапрягаемая железобетонная конструкция; 5 — арматурный элемент в канале конструкции; 6 — винтовая арматура с крепежными элементами; 7 — анкерная гайка; 8 — соединительные муфты; 9 — контргайка;
10 — упор силового стенда; 11 — формы для бетонирования изделий
181
Технология строительного производства
Напрягаемые арматурные элементы без сцепления могут располагаться как внутри железобетонной конструкции, так и вне ее. Второе решение имеет определенное преимущество, так как позволяет вести контроль арматуры и быстро выполняй» ее замену.
Преимушес! вами механического способа натяжения являются существенно меньший расход электроэнергии и возможность натяжения арматуры любой прочное! и. Однако большая трудоемкость и значительные затраты на вспомогательные операции пока ограничивают широкое применение этого способа натяжения при изготовлении преднапряженных конструкций в перемещаемых силовых формах.
Натяжение арматуры «на упоры» (рис. 9.10, в, //) выполняют до бетонирования предварительно напряженного железобетонного элемента; упоры расположены, как правило, вне изделия. После достижения бетоном необходимой прочности на него передается усилие предварительного натяжения за счет сцепления арматуры с бе гоном. Для изготовления конструкций этим методом существуют следующие технологические схемы: в перемещаемых силовых формах по агрегатно-поточной технологии и на конвейерах; на длинных или коротких стендах в обычных (не силовых) формах; в стационарных силовых формах. Силовыми называю гея формы, воспринимающие усилие натяжения арматуры в период изготовления конструкций и твердения бетона до приобретения им прочности, достаточной для передачи усилия предварительного напряжения на бетон.
При натяжении арматуры «на упоры» используют все три способа натяжения. но наибольшее распространение имеет электротермический способ, который заключается в том. что арматурные заготовки, нагретые электрическим током до требуемою удлинения, фиксируются в таком состоянии в жестких упорах, препя тствующих укорочению арматуры при остывании. Благодаря этому в арматуре возникают заданные напряжения. Натяжение арматуры (стержневой и проволочной) этим способом может производиться на упоры форм, поддонов или коротких стендов. Электронагрев, как правило, осуществляется вне места натяжения на специальных автоматизированных установках, так как это обеспечивает надлежащий уровень контроля технологического процесса и более высокую производительность, но может происходить и на месте натяжения. При этом должен быть осуществлен контроль за предельной температурой нагрева арматуры, установленной проектной документацией для соотвст-с т вующих марок сталей.
Электротермомеханический способ натяжения арматуры (рис. 9.10, в, III) — комбинированный способ, в котором часть натяжения арматуры создается механически, а другая часть — электротермически. Этот способ для обжатия бетона железобетонных цилиндрических емкостей для жидких и сыпучих материалов выполняют с помощью арматурно-намоточных агрегатов различных конструкций. Арматуру, находящуюся под натяжением от массы грузового противовеса и разогретую на определенном участке электрическим током через понижающий
182
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
трансформатор, навивают на упоры формы или стенда; в результате остывания арматура получает дополнительное натяжение.
Температуру, необходимую для нагрева, и величину удлинения определяют расчетом. Для защиты арматуры от коррозии после ее навивки наружные поверхности резервуаров торкретируют или штукатурят высокопрочным цементным раствором.
Приемка работ. Установленные арматурные конструкции должны соответствовать нормативным параметрам (табл. 9.2).
Таблица 9.2
Требования при устройстве арматурных конструкций
Параметр Величина параметра, мм
Отклонение в расстоянии между отдельно установленными рабочими стержнями для: колонн и балок плит и стен фундаментов массивных консгрукций ±10 ±20 ±30
Отклонение в расстоянии между рядами арматуры для: плит и балок толщиной до 1 м конструкций толщиной более 1 м ±10 ±20
Отклонение от проектной толщины защитного слоя бетона не должно превышать: при толщине защитного слоя до 15 мм и линейных размерах поперечного сечения конструкции, мм: до 100 от 101 до 200 при толщине защитного слоя от 16 до 20 мм включительно и линейных размерах поперечного сечения конструкций, мм: до 100 от 101 до 200 от 201 до 300 свыше 300 при толщине защитного слоя свыше 20 мм и линейных размерах поперечного сечения конструкций, мм: до 100 от 101 до 200 от 201 до 300 свыше 300 +4 +5 +4; -3 +8; -3 + 10; -3 + 15; -5 +4; -5 +8; -5 + 10; -5 + 15; -5
9.3. Бетонные работы
Бетонные смеси характеризуются следующими показателями качества: ♦ удобоукладываемость;
♦ средняя плотность (для легких бетонов);
♦ объем вовлеченного в смесь воздуха (при необходимости);
183
Технология строительного производства
♦ расслаивасмость (при необходимости);
♦ сохраняемость свойств (удобоукладываемость, расслаиваемость, объем вовлеченного воздуха) во времени (при необходимости);
♦ вид и количество исходных материалов;
♦ крупность заполнителя;
♦ температура при укладке в конструкцию (при необходимости).
Как видно из приведенного перечня показателей качества бетонной смеси, основным из них является удобоукдадываемость. В зависимости от показателя удобоукладывасмости бетонные смеси подразделяют на пять групп: сверхжесткие, жесткие, низкопластичные, пластичные, литые.
Марки бетонных смесей по удобоукладываемости и соответствующие им значения жесткости и подвижности приведены в табл. 9.3.
Таблица 9.3
Марки бетонных смесей по удобоукладываемости
Марка по удобоукладываемости Норма удобоукладываемости по показателю
жесткости, с подвижности (осадка конуса), см
Сверхжесткие смеси
ежз Более 100 —
СЖ2 51-100 —
СЖ1 41-50 —
Жесткие смеси
Ж4 31-40 —
ЖЗ 21-30 —
Ж2 11-20 —
Ж1 5-10 —
Низкопластичные смеси
ГН 4 и менее 1-4
112 — 5-9
Пластичные смеси
ПЗ — 10-15
П4 — 16-20
Литые смеси
П5 — 21 и более
По степени готовности бетонные смеси подразделяются на:
♦ готовые к употреблению (БСГ);
♦ сухие (БСС).
При заказе бетонной смеси ее условное обозначение должно состоять из сокращенного обозначения бетонной смеси с указанием степени готовности, вида бетона, марки бетонной смеси по удобоукладываемости, а также класса бетона по прочности, марок по морозостойкости, водонепроницаемости, гарантирован
184
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
ное достижение которых обеспечивает данная бетонная смесь, и средней плотности (для легкого бетона).
Например, бетонная смесь, готовая к употреблению, тяжелая, класса бетона по прочности на сжатие В25 (С20/25), марки по удобоукладываемости (подвижности) П1, морозостойкости F200 и водонепроницаемости W4 обозначается следующим образом:
БСГТ В25 П1 F200 W4 СТБ 1035-96.
То же, сухая бетонная смесь тяжелого бетона:
БССТ П1 В25 F200 W4 СТБ 1035-96.
Готовая к употреблению бетонная смесь легкого бетона класса по прочности В!5 (С12/15), марки по удобоукладываемости П2, морозостойкости F200, водонепроницаемости W2 и средней плотности D900:
БСГЛ П2 В15 F200 W2 D900 СТБ 1035-96.
То же, сухая бетонная смесь легкого бетона:
БССЛ П2 В15 F200 W2 D900 СТБ 1035-96.
Для приготовления бетонных смесей необходимы вяжущие материалы, инертные материалы (крупный и мелкий заполнители), химические добавки и вода.
Бетонная смесь может быть приготовлена на:
♦ центральном или районном бетонном заводе, снабжающем готовой или сухой смесью строительные объекты, расположенные на расстоянии не более технологически допустимого, при котором бетонная смесь не претерпевает необратимых изменений;
♦ приобъектных бетонных заводах и бетоносмесительных установках (в том числе мобильных комплексах для приготовления бетонной смеси).
Кроме того, для приготовления небольших порций смеси могут быть использованы малогабаритные бетоносмесители, а также автобетоносмесители, загружаемые на бетонных заводах сухими или частично затворенными смесями.
Требования к составу, приготовлению и транспортированию бетонных смесей приведены в табл. 9.4.
Таблица 9.4
Требования к составу, приготовлению и транспортированию бетонных смесей
Параметр Величина параметра
Число фракций крупного заполнителя при крупности зерен, мм: до 40 св. 40 Наибольшая крупность заполнителей для: железобетонных конструкций плит тонкостенных конструкций Не менее двух Нс менее трех Не более 2/3 наименьшего расстояния между стержнями арматуры Не более 1/2 толщины плиты Не более 1/3-1/2 толщины изделия
185
Технология строительного производства
Окончание табл. 9.4
Параметр Величина параметра
При перекачивании бетононасосом: в том числе зерен наибольшего размера лешадной и игловатой форм При перекачивании по бетоноводам содержание песка крупностью менее, мм: 0,14 0,30 Нс более 0,33 внутреннего диаметра трубопровода Нс более 15% по массе 5-7% 15-20%
Транспортирование бетонной смеси. При централизованном приготовлении бетонной смеси возникает необходимость се транспортирования от бетонного завода до строительной площадки. При этом должна быть обеспечена бссперегру-зочная доставка се от места приготовления до бстоноприемного устройства на строительной площадке или места разгрузки непосредственно в опалубку бетонируемой конструкции. На месте укладки бетонная смесь должна иметь заданные проектом показатели удобоукладываемости. а изготовленный из нее бетон — проектные характеристики (класс по прочности и др.).
Применяемые способы транспортирования бетонных смесей должны исключать возможность попадания в них атмосферных осадков, нарушения однородности, потери цементного раствора, а также обеспечивать предохранение смеси в пути от вредного воздействия ветра и солнечных лучей.
Готовые бетонные смеси доставляют потребителю в основном автомобильным транспортом специализированных видов: автобетоносмесителями и автобетоновозами (рис. 9.11, а, б). По согласованию изготовителя с потребителем, при отсутствии специализированных транспортных средств, допускается доставлять бетонные смеси автосамосвалами (рис. 9.11, в).
При значительных объемах работ, высокой интенсивности бетонирования и расстоянии между пунктами приготовления и укладки бетона не более 300 м экономически оправдано использование для транспортирования бетонной смеси ленточных конвейеров (рис. 9.11, г).
При транспортировании начальная подвижность бетонной смеси, характеризующая ее удобоукладываемость, снижается в зависимости от времени перевозки, вида и качества дорожного покрытия и климатических воздействий. В связи с этим возрастает роль сокращения продолжительности цикла транспортирования и уменьшения числа перегрузок смеси на строительной площадке. При выборе средств для транспортирования бетонной смеси должны учитываться и такие показатели, как максимально допустимая продолжительность и дальность перевозки смеси без необратимых изменений ее качества, во многом зависящие от начальной подвижности смеси, вида дорожного покрытия, температуры окружающей среды, конструкции транспортного средства.
186
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
Рис. 9. 7 /. Средства транспортирования бетонной смеси: а —- автобетоносмеситель: 1 — бак для воды; 2 — смесительный барабан; 3 — загрузочно-разгрузочное устройство;
4 — гидропривод барабана; б — автобетоновоз с термоактивным кузовом: 1 — положение кузова при загрузке и при движении; 2 — крышка кузова; 3 — положение кузова при разгрузке; 4 — опорное устройство кузова; 5 — устройство для ввода выхлопных газов автомобиля в кузов; в — доставка бетонной смеси автосамосвалом (выгрузка непосредственно в опалубку): 1 — переносной инвентарный мостик; 2 — автосамосвал; 3 — опалубка:
4 — распорки; г — доставка бетонной смеси конвейером: 1 — конвейер; 2 — разгрузочная воронка на конце конвейера; д — автобетоносмеситель, оснащенный разгрузочным конвейером и лотком
187
Технология строительного производства
Стабильность показателя подвижности бетонной смеси при перевозках в автобетоносмесителях обеспечивается за счет побуждения смеси в пути вращением смесительного барабана. При использовании автобетоновозов и автосамосвалов подвижность бетонной смеси необходимо назначать с учетом ожидаемого изменения этого показателя в процессе транспортирования. Максимальная допускаемая продолжительность транспортирования бетонной смеси приведена в табл. 9.5.
Таблица 9.5
Максимальная допустимая продолжительность транспортирования бетонной смеси для температуры воздуха до +30 °C
Марка смеси по удобоуклады-васмости Вид дорожного покрытия Скорость транс-портирования, км/ч Продолжительность транспортирования, мин
Автобстоносмеситсль Автобсто-новоз Автосамосвал В бадьях
Режим транспортирования
А Б В Готовая смесь без побуждения в пути
Ж2-Ж1 П1 П2 ПЗ-П4 П5 Жесткое (асфальт, бетон и т.п.) 30 Не ограничено 240 240 170 100 100 210 210 150 90 90 90 90 60 40 30 60 60 40 30 50 50 30 20
Ж2-Ж1 П1 П2 ПЗ-П4 П5 Мягкое (грунтовое, улучшенное) 15 Применение не рекомендуется ввиду возможности быстрого выхода из строя автобетоносмеситсля 48 32 22 16 40 30 20 Не рекомендуется 20 20 12 8
Примечания: А — загрузка барабана автобетоносмесителя сухими исходными материалами и включение барабана за 10-12 мин до разгрузки или на объекте. Влажность сухой смеси нс должна превышать 4%. Понятие «не ограничено» условно ввиду возможной абсорбции влаги при влажной погоде;
Б — загрузка барабана готовой бетонной смесью и побуждение ее в пути;
В — периодическое включение барабана в пути следования, что не только побуждает смесь, но и при обоснованной лабораторией длительности циклов перемешивания дает пластифицирующий эффект.
При изменении температуры смеси или окружающей среды, а также при применении добавок максимальную продолжительность транспортирования определяют опытным путем. При выборе способа транспортирования литой бетонной смеси следует учитывать, что ее начальная подвижность, достигнутая при приготовлении с помощью пластификаторов, сохраняется без значительных изменений не более 30—45 мин, азатем начинает быстро снижаться. Поэтому литые бетонные смеси следует готовить из сухих смесей при транспортировании в автобетоносмесителе.
188
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
Сухие бетонные смеси в мешках и пакетах доставляют транспортом всех видов.
Автобетопосмесители представляют группу специальных машин, предназначенных для транспортирования сухих и готовых бетонных смесей на строительные объекты, приготовления или побуждения их в пути следования и на месте потребления, а также выдачи бетонной смеси на рабочие места. При перевозке автобетоносмесителями полностью исключаются потери бетонной смеси в пути и обеспечивается ее качественная доставка.
Смесительный барабан автобетоносмеситсля, загрузочно-разгрузочное устройство, водяной бак с подающим и дозирующим устройствами смонтированы на шасси автомобиля или на автомобильном полуприцепе. Разгрузочное устройство позволяет осуществлять порционную выгрузку бетонной смеси. Выгрузка производится обратным вращением барабана автобетоносмеситсля.
При транспортировании литых бетонных смесей в барабан автобетоносмесителя на бетонном заводе должны загружаться сухие компоненты, а в бачок для воды — раствор пластификатора. Введение в смесь воды затворения с растворенным в ней пластификатором и перемешивание должно производиться за 20— 30 мин до прибытия машины к месту укладки смеси. При этом оптимальный режим вращения смесительного барабана составляет от 6 до 12 об/мин.
При приготовлении бетонной смеси в пути на заводе товарного бетона в авто-бетоносмеситель вводится от 60 до 75% воды. Перемешивание должно начинаться непосредственно после загрузки барабана. Оставшееся количество воды вместе с добавкой добавляется в барабан автобетоносмеситсля за 10—20 мин до выгрузки бетонной смеси. Продолжительность перемешивания бетонной смеси при окончательном ее приготовлении — от 8 до Юм^ин.
При доставке автобетоносмссителями готовой смеси следует обеспечить периодическое вращение смесительного барабана или постоянное его вращение при периодическом увеличении частоты вращения до 6 об/мин.
Автобетопосмесители на специальном шасси повышенной проходимости могут быть оснащены погрузочным ковшом, спускным желобом, ленточным конвейером (рис. 9.11, д). Они не только доставляют смесь на объекты, но и в короткий срок с помощью, например, ленточного конвейера, смонтированного на шасси автобетоносмесителя, укладывают бетонную смесь в опалубку, находящуюся на расстоянии нескольких метровое места стоянки машины. Это удобно и выгодно: бетонную смесь удается подавать на различные участки строительной площадки, отпадает необходимость участия в работе специальной техники для укладки бетона, что существенно сокращает стоимость строительно-монтажных работ.
Автобетоновозы являются специализированным транспортом для перевозки бетонных смесей. Их кузов имеет углубленную обтекаемую форму, способствующую транспортированию бетонной смеси без утечки и расслоения. Угол его подъема увеличен до 80—90°, чем обеспечивается быстрое и полное удаление смеси при разгрузке. Автобетоновоз оборудуется крышкой на загрузочной части и
189
Технология строительного производства
затвором у выгрузочного отверстия кузова. Для уменьшения воздействия температуры окружающего воздуха на перевозимую смесь кузов имеет двойные стенки (термосный режим хранения перевозимого бетона). При подаче в образованное пространство отработанных газов кузов становится теплоизолированным, а крышки кузова защищают бетонную смесь от увлажнения или испарения.
Автомобили-самосвалы общего назначения благодаря своей универсальности и относительно небольшой стоимости эксплуатации широко применяются для перевозки бетонных смесей. Однако, так как эти транспортные машины предназначены, в основном, для транспортирования сыпучих материалов, их использование для перевозки бетонных смесей сопряжено с рядом технологических недостатков, неудобств, в числе которых:
♦ незащищенность смеси от неблагоприятных метеорологических факторов;
♦ потери от 2 до 3% бетонной смеси в результате расслоения и выплескивания смеси в пути (нс исключены потери бетонной смеси из-за неплотностей кузова);
♦ невозможность порционной разгрузки смеси, что усложняет выгрузку смеси в бстоноприсмнос оборудование;
♦ необходимость затрат ручного труда на очистку кузова (ограничен угол подъема) и др.
В результате сильного вибрационного воздействия на бетонную смесь при транспортировании автосамосвалами значительно нарушается ее однородность.
Влияние этих факторов ограничивает расстояние перевозки бетонной смеси. Кроме того, возникает необходимость проведения дополнительных мероприятий по оборудованию самосвалов для перевозки бетонной смеси: наращивание борта кузова и изготовление его крышки, уплотнение места примыкания заднего борта к кузову, оборудование его устройством для механической очистки.
Выгрузка бетонных смесей на землю не допускается.
Укладка бетонной смеси. Процесс укладки бетонной смеси включает:
♦ подготовку основания;
♦ подачу смеси к месту укладки с распределением ее в бетонируемой конструкции;
♦ уплотнение бетонной смеси.
Перед укладкой бетонной смеси следует проверить правильность установки и надлежащего закрепления опалубки, а также поддерживающих ее элементов. Армирование, закладные детали и другие элементы, закрываемые в процессе укладки бетонной смеси, должны соответствовать проекту и нормативно-техническим требованиям.
При подготовке основания поверхность опалубки и арматуры необходимо очистить от мусора, снега, грязи, ржавчины, пятен мазута, нефти, битума и масла, нанести требуемую смазку, смочить и т.д.
Для обеспечения прочного сцепления свежеуложснного бетона с бетонным основанием необходимо:
190
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
♦ удалить опалубку штраб, пробки и другие ненужные закладные части и детали;
♦ вырубить наплывы и раковины;
♦ удалить металлическими щетками поверхностную цементную пленку со всей площади бетонирования. Удалять ее наиболее целесообразно через 6—8 ч после окончания укладки в жаркую погоду, через 12—24 ч —- в прохладную. Прочность бетона должна быть нс менее: при очистке водной и воздушной струей 0,3 МПа; при обработке механической металлической щеткой 1,5 МПа; при обработке гидропескоструйной или механической фрезой 5 МПа;
♦ очистить поверхность бетона от мусора и пыли, а перед началом бетонирования поверхность старого бетона очистить струей сжатого воздуха.
Бетонные смеси следует укладывать в бетонируемые конструкции горизонтальными слоями одинаковой толщины без разрывов, соблюдая одно направление укладки для всех слоев. Толщина укладываемого слоя должна быть установлена в зависимости от степени армирования конструкции и применяемых средств уплотнения (табл. 9.6). При укладке литых бетонных смесей в конструкции, имеющие наклонные поверхности, уклон открытой поверхности не должен превышать 3%. Укладка слоя бетонной смеси допускается до начала схватывания предыдущего слоя. Продолжительность перерыва между укладкой смежных слоев бетонной смеси без образования рабочего шва устанавливается строительной лабораторией.
Таблица 9.6
Толщина укладываемых слоев бетонной смеси
Условия уплотнения Толщина слоев
Тяжелыми подвесными вертикально расположенными вибраторами Па 5-10 см меньше рабочей части вибратора
Подвесными вибраторами, расположенными под углом к вертикали (до 30°) Нс более вертикальной проекции длины рабочей части
Ручными глубинными вибраторами До 1,25 длины рабочей части вибратора, но нс более 50 см
I !оверхностными вибраторами в конструкциях: нсармированных с одиночной арматурой с двойной арматурой Нс более, см: 40 25 12
Запрещается добавлять воду на месте укладки (увеличивать водоцементное отношение) для компенсации потери подвижности в процессе транспортирования. Не допускается осуществлять промежуточные перегрузки литых смесей во избежание их расслоения.
191
Технология строительного производства
В процессе укладки бетонной смеси следует исключать ее расслаивание при свободном падении на арматурные стержни, металлические каркасы или другие летали, применяя оборудование для непосредственной подачи бетонной смеси к месту укладки без использования дополнительных приспособлений (желобов, лотков, тачек и др.). При этом максимально допустимая высота свободного сбрасывания смеси в опалубку колонн — 5 м, перекрытий — 1; стен — 4,5, неармиро-ванных конструкций — 6, слабоармированных подземных конструкций в сухих и связанных грунтах — 4,5, густоармированных — 3 м.
При производстве бетонных работ следует вести наблюдение за состоянием опалубки, лесов и другой оснастки. В случае появления деформаций опалубки или других элементов их необходимо устранить и, если необходимо, прекратить работы на данном участке до восстановления поврежденных мест.
При бетонировании конструкций и необходимости перерыва при укладке бетонной смеси, по согласованию с проектной организацией, допускается устройство рабочих швов в следующих местах:
♦ колонн (рис. 9.12, а) — на отметке верха фундамента (сечение I—I) и подкрановых балок (сечение 111—111), низа прогонов, балок, подкрановых консолей и капителей колонн (сечение 11 —II);
♦ балок больших размеров, монолитно соединенных с плитами, — на 2—3 см ниже отметки нижней поверхности плиты, а при наличии в плите вутов — на отметке низа вута плиты;
♦ плоских плит — в любом месте параллельно меньшей стороне плиты;
♦ ребристых перекрытий (рис. 9.12, б) — в направлении, параллельном второстепенным или отдельным балкам — в пределах средней трети пролета балок; при бетонировании в направлении, параллельном главным балкам (прогонам) — в пределах двух средних четвертей пролета прогонов и плит.
При бетонировании массивов, арок, сводов, резервуаров, бункеров, гидротехнических сооружений, мостов и других сложных инженерных сооружений и конструкций рабочие швы устраиваются в местах, указанных в проектах.
Поверхность рабочих швов должна быть перпендикулярна к оси бетонируемых колонн и балок, к поверхности плит и стен (рис. 9.12, в). Возобновлять бетонирование допускается по достижении бетоном прочности не менее 1,5 МПа.
Верхний уровень уложенной бетонной смеси должен быть на 5—7 см ниже верха щитов опалубки.
Процессы подачи и распределения бетонной смеси должны предусматривать ее доставку от места выгрузки в бетоноприемное оборудование на строительной площадке до места укладки в опалубку бетонируемой конструкции с минимальными затратами и обеспечивать требуемый темп монтажа опалубки, арматуры, погрузочно-разгрузочных и других сопутствующих процессу бетонирования работ. Применяемое оборудование, инвентарь и инструменты для укладки бетонной смеси должны быть готовы к работе, обеспечивать сохранение необходимой удобоукладываемости и предотвращать расслоение крупного заполнителя в бетонной смеси на месте укладки.
192
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
Щиток, вставленный
Рис. 9.12. Устройство рабочих швов: а — положение рабочих швов при бетонировании колонн; б — то же, ребристых перекрытий; в — детали устройства рабочего шва;
/ — /, II — II, III — III — места устройства рабочих швов
В зависимости от конкретных условий производства бетонных работ основными средствами подачи бетонной смеси к месту укладки являются:
♦ строительные краны и подъемники;
♦ конвейеры и виброхоботы;
♦ бетононасосы;
♦ пневмонагнетатели.
Подача и распределение бетонных смесей строительными кранами и подъемниками. Краны применяют для подачи и распределения бетонной смеси лишь в комплекте со специальным оборудованием — бадьями. По конструкции и принципу действия бадьи разделяются на поворотные и неповоротные (рис. 9.13, а, б). Конструкция бадей должна обеспечивать возможность порционной выгрузки бетонной смеси,
13 А С Стаценко
193
Технология строительного производства
Рис. 9.13. Схемы подачи бетонной смеси кранами и подъемниками: а — загрузка и подъем поворотных бадей; б — неповоротная бадья с вибратором (вибробадья); в — бетонирование фундаментов при расположении крана на бровке и внутри котлована; г — использование подъемника для подачи бетонной смеси; 1 — корпус бадьи; 2 — затвор; 3 — подвески;
4 — крюк крана; 5 — бадья; 6 — опалубка; 7 — кран; 8 — растяжки; 9 — подъемник;
10 — раздаточный бункер; 11 — мототележка; 12 — приемный бункер
194
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
иметь простой и надежный в эксплуатации затвор, гарантирующий четкую отсечку смеси и герметичность, исключающую утечку цементного молока.
При бетонировании тонкостенных вертикальных конструкций бадьи могут оснащаться устройствами для направленного истечения и распределения бетонной смеси непосредственно в бетонируемой конструкции, например гибким рукавом.
Конструкция и емкость бадей должны выбираться с учетом технологической совместимости с типом применяемых транспортных средств, характеристиками бетонируемой конструкции и грузоподъемностью крана (табл. 9.7).
Таблица 9.7
Технологическая совместимость оборудования для подачи бетонной смеси
Тип бадьи и ее емкость, м3 Средства загрузки бадей Характеристики бетонируемой конструкции Г рузоподьемность крана на требуемом вылете стрелы, т
Поворотная, 0,5-1,0 Автомобили-самосвалы, автобетоносмесители, автобстоновозы Отдельно стоящие фундаменты небольших объемов, ленточные фундаменты, буронабивные сваи, колонны, ригели, балки, покрытия, перекрытия, оболочки и т.д. 3
Поворотная, 0,5-0,8 Тонкостенные вертикальные конструкции 3
Поворотная, 1-2 Отдельно стоящие фундаменты, фундаментные плиты, конструкции каркаса и другие конструкции средней массивности От 3 до 6
Поворотная, более 2 Фундаменты под тяжелое технологическое оборудование, трубы, блоки гидротехнических сооружений и другие массивные конструкции Более 6
Во избежание зависания бетонной смеси разгрузочное отверстие бадьи должно составлять не менее 5-кратного размера заполнителя максимальной крупности при прямоугольной форме разгрузочного отверстия, 8-кратного — при круглой. Применение бадей с механическим побуждением позволяет производить укладку бетонной смеси с осадкой конуса 5—15 см.
При применении для подачи бетонной смеси строительных кранов должны соблюдаться следующие основные условия:
♦ грузоподъемность крана, вылет и высота подъема грузового крюка должны обеспечивать возможность подачи бадьи с бетонной смесью во все точки рабочей зоны;
195
Технология строительного производства
♦ площадка для приема бетонной смеси, разгружаемой непосредственно в бадьи или через скиповый бетоноперегружатель, должна размещаться в зоне действия стрелы крана.
При возведении отдельно стоящих монолитных фундаментов, буронабивных свай, монтаже фундаментных плит и других конструкций, расположенных ниже уровня земли для подачи бетонной смеси и выполнения сопутствующих операций, в основном применяются стреловые краны, которые имеют высокую степень маневренности и возможность работы как с подошвы, так и с бровки котлована (рис. 9.13, в). Они могут быть использованы и для подачи бетонной смеси при бетонировании конструкций зданий любой конфигурации выше уровня земли в соответствии со своими техническими параметрами.
Подъемники различных типов (мачтовые, канатные и шахтные) используются для подъема бетонной смеси по вертикали или под наклоном (рис. 9.13, г). Подача смеси на требуемую высоту производится в ковшах или бадьях, иногда втачках, тележках и вагонетках.
Подача и распределение бетонной смеси конвейерами и виброхоботами. Ленточные конвейеры применяются для подачи и распределения бетонной смеси при бетонировании массивных с большими в плане размерами фундаментных плит, бетонных подготовок и полов на больших участках.
Передвижные ленточные конвейеры длиной от 5 до 15 м применяют для подачи бетонной смеси подвижностью до 6 см. У них имеется двухколесное шасси. Высоту разгрузки изменяют канатно-блочной системой и ручной лебедкой. Разгрузка с ленты, гладкой или ребристой, может быть произведена в любом месте при помощи подвижной разгрузочной тележки или установленного под углом скребка.
Предельные углы наклона конвейера принимают в зависимости от подвижности бетонной смеси. Для смеси с осадкой конуса до 4 см угол подъема не должен превышать 18°, угол спуска — 12°, а при осадке конуса до 6 см — соответственно 15 и 10°. Бетонная смесь на ленту конвейера должна подаваться толстым слоем, что уменьшает ее расслоение. Скорость движения ленты конвейера должна быть не более 1 м/с.
Конвейерами, собранными из отдельных типовых секций, возможна подача бетонной смеси на расстояние до 250 м. Смесь подается на магистральный конвейер, оттуда по магистральному сбрасывателю — на распределительные. Далее по лоткам или звеньевым хоботам смесь попадает к месту укладки (см. рис. 9.11, г).
При бетонировании фундаментов и других заглубленных в грунт конструкций промышленных зданий и сооружений могут использоваться самоходные ленточные бетоноукладчики, рабочим органом которых служит смонтированная на стреле лента транспортера (рис. 9.14, а). С помощью ленточных бетоноукладчиков обеспечивается прием бетонной смеси из автобетоновозов или автосамосвалов, ее подача и распределение в бетонируемой конструкции.
196
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
а
Рис. 9.14. Схемы подачи бетонной смеси конвейерами и хоботами: а — самоходным бетоноукладчиком, оборудованным ленточным конвейером: I — схема бетоноукладчика; И — схема бетонирования фундаментов под колонны с помощью бетоноукладчика:
1 — гусеничная база; 2 — перегрузочный бункер; 3 — кабина; 4 — стационарная стрела ленточного конвейера; 5 — подвижная стрела ленточного конвейера; 6 — хобот;
7 — опалубка; 8 — подмости; 9 — бетоноукладчик; 10 — автосамосвал; б — вибрационным конвейером: I — виброконвейер в сборе; II — бетонирование ступенчатого фундамента с помощью виброконвейера: 1 — вибропитатель; 2 — вибраторы; 3 — виброжелоб;
4 — подмости; 5 — ступенчатый фундамент; 6 — стойка; в — хоботами: I — звеньевой хобот: 1 — загрузочная воронка; 2 — звенья; II — виброхобот: 1 — приемная воронка;
2 — звено виброхобота; 3 — вибратор; 4 — промежуточный гаситель скорости;
5 — концевой гаситель скорости; 6 — рассекатель потока бетонной смеси
197
Технология строительного производства
Самоходные ленточные бетоноукладчики состоят из ходовой части, кабины машиниста с пультом управления, телескопической или складывающейся стрелы с ленточным конвейером, приемного и распределительного бункеров и привода. Бетонная смесь из транспортного средства разгружается в приемный бункер бетоноукладчика, из которого поступает в распределительный бункер, затем на ленту транспортера и к месту укладки. На стреле рабочего органа бетоноукладчика подвешивается хобот из нескольких звеньев для опускания бетонной смеси непосредственно в конструкцию.
Эти машины наиболее эффективно используются при интенсивности сменного потока бетона 100 м3 и более и бетонировании конструкций, расположенных ниже уровня стоянки бетоноукладчика. В этом случае они обеспечивают с одной позиции транспортирование и распределение бетонной смеси в зависимости от конструкции машины в радиусе до 25 м.
Недостатком бетоноукладчиков является большая масса и ограниченная маневренность. Кроме того, при использовании конвейеров и ленточных бетоноукладчиков необходимо предусматривать меры по очистке ленты от налипающих частиц бетонной смеси.
Вибрационные конвейеры (рис. 9.14, б) применяют для бетонировании конструкций, расположенных ниже уровня земли при их удалении от бровки котлована на расстояние до 20 м. Транспортирование бетонной смеси производится под углом к горизонту от 5 до 30°. Вибрационный конвейер состоит из вибропитателя, виброжелобов и опорных элементов.
Вибропитатель служит для приема бетонной смеси из автотранспортных средств и непрерывного питания желобов или подачи смеси непосредственно в бетонируемую конструкцию. Вибропитатель устанавливают с наклоном в сторону бетонируемой конструкции.
Виброжелоба крепят к выходному проему вибропитателя и устанавливают на опорные конструкции с помощью подвесок с пружинными амортизаторами. Виброжелоба имеют длину 4 и 6 м. Наибольшая скорость перемещения бетонной смеси в желобе достигается при толщине ее слоя 20—23 см. Производительность виброжелобов зависит от подвижности смеси и угла их наклона к горизонту.
Виброхоботы (рис. 9.14, в) применяют для подачи бетонной смеси без ее расслаивания на большую глубину (до 80 м). Их собирают из цилиндрических звеньев длиной 1 000— 1 500 мм, на которые через каждые 2—4 секции устанавливают вибраторы-побудители. Нижние концы виброхоботов можно оттягивать в сторону не более чем на 0,25 м на каждый метр высоты. При оттяжке условия прохождения смеси ухудшаются, в связи с чем в нижней части виброхобота вибраторы крепят к нему с меньшим интервалом.
Для снижения скорости движения бетонной смеси виброхоботы снабжают промежуточными и концевыми гасителями. Промежуточные гасители располагают с шагом 10—11 м. Рассекателем потока смеси в гасителях является вставка в виде трехгранной призмы.
198
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
За верхнюю часть виброхобот подвешивают к загрузочной воронке. Для предотвращения попадания внутрь виброхобота посторонних предметов и негабаритных кусков заполнителя в воронку вмонтирована решетка с ячейками 20 х 25 см.
Максимальный размер заполнителей бетонной смеси не должен превышать 1/3 внутреннего диаметра хобота. При образовании пробки хоботу придают вертикальное положение и включают вибраторы. Если это не помогает, то пробку ликвидируют обстукиванием тяжелым молотком.
Подача и распределение бетонных смесей бетононасосами. Бетононасосы являются универсальными машинами с широким диапазоном технологических возможностей. Они позволяют с высокой степенью интенсивности (до 80 м3/ч и более) доставлять бетонные смеси на расстояние до 400 м по горизонтали и до 100 м и более по вертикали.
При производстве бетонных работ с применением бетононасоса все операции технологического процесса (подготовка фронта бетонирования, приготовление бетонной смеси, транспортирование к объекту, загрузка бетононасоса, распределение и укладка бетонной смеси) должны быть четко взаимоувязаны. Бетонные работы с использованием бетононасоса следует производить только при наличии проекта производства бетонных работ, в котором должны быть указаны:
♦ состав бетонной смеси и ее подвижность;
♦ допустимая крупность заполнителя;
♦ конструкция опалубки;
♦ число и места стоянок бетононасосов;
♦ число и маршруты движения средств доставки бетонной смеси к бетононасосу и другие данные, исходя из условий обеспечения непрерывной работы механизмов;
♦ требования по технике безопасности и правила операционного контроля.
По исполнению привода бетононасосы делятся на машины с механическим и гидравлическим приводом, по исполнению перекачивающего механизма — на поршневые и беспоршневые (роторные, диафрагменные и др.). Принцип их действия показан на рис. 9.15.
Основная масса современных бетононасосов — двухпоршневые. Их применение позволяет обеспечить непрерывную подачу бетонной смеси (см. рис. 9.15, I). Приводом служит гидравлическая система, в качестве рабочего наполнителя системы используют минеральное масло или воду. Рабочее давление у насосов с масляной гидравлической системой превышает 10 МПа, с водяной — 5 МПа. Максимальный ход поршня составляет 3 000 мм, диаметр поршня — до 250 мм.
К беспоршневым относятся роторные бетононасосы. Принцип действия их основан на непрерывном выдавливании из рабочего шланга бетонной смеси вращающимися обрезиненными роликами (см. рис. 9.15, II). Реверсивная работа такого бетононасоса способствует очистке бетоновода. Основным недостатком беспоршневого бетононасоса является недолговечность шланга: он подвергается
199
Технология строительного производства
Рис. 9.15. Принцип действия бетононасосов различных типов: а — распределительные устройства двухпоршневых бетононасосов: / — плоские задвижки шиберного типа: II — поворотный прямой патрубок; III — маятниковый патрубок; IV— поворотный изогнутый патрубок; 1 — бетоновод; 2 — бункер бетононасоса; 3 — рабочий цилиндр; 4 — гидроцилиндр; 5 — задвижки шиберного типа; 6 — механизм плоскопараллельного перемещения задвижек; 7 — прямой патрубок; 8 — маятниковый патрубок;
9 — изогнутый патрубок; б — роторный бетононасос: I — магистральный бетоновод; 2 — ротор; 3 — приемный бункер; 4 — гибкий сменный рукав; 5 — обжимные ролики;
в — малогабаритный диафрагменный бетононасос: I — всасывание смеси; 1 — водяной бак; 2 — центробежный насос; 3 — ручка управления клапаном промывки; 4 — рычаг управления гидрокоммуникацией; 5 — блок клапанов; 6 — ручка управления запорным клапаном;
7— шиберная заслонка; 8— бункер для бетонной смеси; 9 — диафрагма; II — подача смеси
200
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
Рис. 9.15 (окончание)
быстрому изнашиванию, особенно при транспортировании бетонной смеси с заполнителем из щебня.
Значительно повышает эффективность применения бетононасосов установка их на автомобильное шасси и оснащение распределительными поворотными шарнирно-сочлененными стрелами из нескольких секций (как правило, от 3 до 5), на которых укреплен транспортирующий трубопровод (рис. 9.16, а). Они называются автобетононасосами. На современных автобстононасосах положение стрелы рассчитывается и контролируется бортовым компьютером насоса. Машину можно устанавливать на самой кромке дорог или на сильно стесненной стройплощадке благодаря конструкции выносных опор для обеспечения устойчивости насоса. При перекачке бетона на дисплее бортового компьютера указывается, в каком направлении необходимо произвести перемещение опор для достижения максимальной устойчивости. С помощью звуковых сигналов оператор оповещается о достижении предела устойчивости машины при развернутой стреле. Компьютером осуществляется регистрация всех предельных состояний, а также фиксируется количество отработанных часов, число рабочих циклов, время, дата.
Автобетононасосы позволяют обеспечить подачу и распределение бетонной смеси в зоне действия стрелы без необходимости установки стационарных бето-новодов, быстроту маневрирования в пределах строительной площадки и переброски с объекта на объект.
Автобетононасосы могут применяться:
♦ при бетонировании конструкций зданий небольшой высоты (в основном, до трех этажей) и возможности обхода автобетононасоса по периметру здания;
♦ при бетонировании отдельно стоящих фундаментов, буронабивных свай, фундаментных плит и других конструкций, расположенных ниже уровня земли, и возможности движения автобетононасоса по периметру здания;
201
Технология строительного производства
а
6
8 7
Рис. 9.16. Подача бетонной смеси бетононасосами: а — автобетононасосом при бетонировании столбчатых фундаментов: 1 — автобетоносмеситель; 2 — приемный бункер автобетононасоса; 3 — бетононасос; 4 — распределительная стрела; 5 — гибкий шланг; б — бетононасосом при возведении вторичной обделки тоннелей: 1 — автобетоносмеситель;
2 — бетононасос; 3 — бетоновод; 4 — арматура; 5 — гидродомкраты-манипуляторы; 6 — опалубка; 7 — вибратор; 8 — механизм перемещения; в — бетононасосом с автономной распределительной стрелой: 1 — автобетоносмеситель; 2 — бетононасос; 3 — бетоновод; 4 — рукав-компенсатор длины бетоновода; 5 — постамент с полноповоротной платформой; 6 — стрела; 7 — гибкий участок бетоновода; 8 — рабочий пол и опалубка;
9 — гидравлическая станция
202
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
Рис. 9.16 (окончание)
♦ при бетонировании конструкций, расположенных в труднодоступных для других механизмов местах, например при необходимости подачи бетонной смеси в проемы в условиях реконструкции.
Применяются также прицепные бетононасосы, смонтированные на прицепах и укомплектованные инвентарным бетоноводом (рис. 9.16, б). Эксплуатационные расходы при их использовании на 30—40% ниже, чем при применении автобетононасосов в связи с отсутствием затрат топлива и неизбежных при работе автобетононасосов простоев базового автомобиля.
При бетонировании монолитных конструкций высотных, компактных в плане, зданий прицепные бетононасосы следует использовать в сочетании с автономной манипуляционной стрелой, устанавливаемой на рабочем горизонте и переставляемой по мере изменения его по высоте (рис. 9.16, в). При этом необходимо иметь дополнительное силовое оборудование привода стрелы и устройства для обеспечения ее устойчивости.
Особое внимание должно быть обращено на крепление и опирание трубопроводов. При установке вертикальных бетоноводов должно закрепляться каждое звено. Верхнее и нижнее колена вертикального бетоновода во избежание раз
203
Технология строительного производства
рыва соединений при работе насоса не должны опираться на какие-либо опоры (грунт, подкладки и т.д.).
При бетонировании конструкций, расположенных ниже уровня стоянки бетононасосов, не рекомендуется наклонная установка трубопроводов, так как при таком положении бетоноводов создаются условия для расслаивания бетонной смеси и пробкообразования. При необходимости изменения диаметра трубопровода между трубами различного диаметра вставляется переходной патрубок длиной 1—2 м. Его подключение осуществляется по возможности ближе к насосу, где бетонная смесь более однородна.
В качестве бетоноводов могут быть использованы стальные трубопроводы и резиновые шланги со стальным кордом или текстолитовой основой. Возможно применение легких трубопроводов из пластических масс. Не рекомендуется использовать дюралюминиевые трубопроводы для перекачивания по ним бетонной смеси в связи с взаимодействием алюминия с гидратом окиси кальция цемента, и, как следствие, некоторым снижением прочности бетона.
Несмотря на то, что физические характеристики гибкого шланга и жесткой трубы неодинаковы, допускается конструировать из них бетоноводы, которые выгодно применять в таких местах, как повороты, труднодоступные участки и пересечения различных преград. К бетоноводу подсоединяется концевой гибкий шланг длиной 3—5 м, позволяющий повысить точность подачи бетонной смеси. Необходимо учитывать, что сопротивление движению бетонной смеси на поворотных и вертикальных участках бетоноводов больше, чем на горизонтальных прямых. Прямое вертикальное звено бетоновода длиной 1 м практически эквивалентно 3 м горизонтального, а сопротивление движению бетонной смеси в гибком шланге в 2 раза больше, чем в стальном трубопроводе.
Обязательным условием эффективной работы бетононасоса является достаточный фронт бетонных работ, обеспечивающий непрерывную работу машины, удобоперекачиваемая бетонная смесь, способная перемещаться по трубопроводу под действием создаваемого бетононасосом давления на предельные для данной конструкции насоса расстояния без изменения ее однородности, и опалубка, способная воспринимать повышенное боковое давление.
Бетонная смесь, предназначенная для транспортирования по трубопроводам, подбирается расчетно-экспериментальным путем. Удобоперекачиваемость бетонной смеси на тяжелых заполнителях может быть обеспечена лабораторным подбором ее состава, предусматривающим необходимые соотношения составляющих, в том числе и пластифицирующих добавок. При этом подвижность бетонной смеси должна находиться в пределах от 5 до 15 см, а крупность заполнителя не превышать одной трети внутреннего диаметра бетоновода. Расслоение или изменение ее консистенции приводит к образованию пробок в бетоноводе.
При перекачивании бетонной смеси на пористых заполнителях они, под давлением, развиваемым насосом, усиленно поглощают воду, в том числе и воду затворения. Это приводит к потере подвижности смеси и образованию пробок.
204
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
Удобоперекачиваемость смеси на пористых заполнителях может быть обеспечена или предварительным насыщением водой заполнителей, или применением метода резервирования, при котором в смесь по расчету вводится объем воды, компенсирующий поглощение ее заполнителями.
Способ доставки бетонной смеси должен обеспечивать сохранение к моменту выгрузки в приемный бункер бетононасоса ее качества, заданного проектом. Для доставки бетонной смеси к бетононасосу должны применяться автобетоносмесители. При доставке бетонной смеси бетоновозами или автомобилями-самосвалами смесь для восстановления начальной подвижности должна на объекте повторно перемешиваться в бетонопсрегружателях-смесителях.
Бетон в трубопроводе движется, как цилиндрический стержень по тонкому слою цементного теста, которое способствует снижению трения бетонной смеси о стенки бетоноводов. С учетом этого до начала работы бетононасоса по трубопроводам следует прокачать цементное тесто.
Остановки в работе снижают надежность функционирования бетононасоса. В случае перерыва в подаче бетонной смеси более 10 мин бетонную смесь необходимо время от времени побуждать, прокачивая ее по замкнутому контуру: бетононасос — трубопровод — приемный бункер. При перерывах в работе более 1 чтребуется полностью освободить бетононасос и бетоноводы от бетонной смеси и тщательно промыть всю систему.
Очистка бетононасоса и бетоноводов производится в такой последовательности:
♦ удаляется бетонная смесь из приемного бункера;
♦ кратковременной обратной подачей снимается давление в системе и останавливается насос;
♦ открывается крышка очистки нагнетательного патрубка и удаляется имеющаяся бетонная смесь;
♦ приемный бункер, мешалка и насос тщательно промываются водой;
♦ 1 —2 пыжа из губчатой резины пропитываются водой и потоком воды с максимальной скоростью прогоняются по системе.
Подача бетонных смесей пневмопагнетателями. Пневмонагнетатели служат для подачи пластичных и жестких бетонных смесей.
Для транспортирования пластичных смесей (с осадкой конуса более 5 см) применяются камерные пневмонагнетатели (рис. 9.17, а). Принцип их действия заключается в следующем. В герметически закрывающийся резервуар загружается бетонная или цементно-песчаная смесь, которая при помощи сжатого воздуха выдавливается в бетоновод и транспортируется к месту укладки. При этом по трубопроводу она движется сплошным потоком. Для уменьшения скорости выхода смеси из бетоновода и отделения воздуха к концевому звену трубопровода присоединяется гаситель.
Камерные пневмонагнетатели применяются в основном при бетонировании малоармированных конструкций и обделок туннелей при подземном строитель-
205
Технология строительного производства
Рис. 9.17. Пневмоустановки: а — установки для пневмотранспортирования подвижных смесей: 1 — пневмонагнетатель камерного типа с подачей воздуха в верхнюю и среднюю части резервуара; 11 — то же, с подводом воздуха в верхнюю и нижнюю части резервуара; 111 — подача бетонной смеси; 1 — автобетоносмеситель; 2 — бетоновод; 3 — гаситель;
4 — компрессор; 5 — ресивер; 6 — пневмонагнетатель; б — установка для подачи жестких бетонных смесей: I — конструктивная схема установки для подачи жестких бетонных смесей: 1 — резервуар; 2 — крышка; 3 — побудитель; 4 — трубопровод подачи сжатого воздуха; 5 — разгрузочный патрубок; 6 — бетоновод; 7 — гаситель; 11 — подача бетонной смеси: 1 — компрессор; 2 — шланг для подачи воздуха; 3 — емкость для воды;
4 — пневмоустановка; 5 — бетоновод; 6 — ресивер; 7— гаситель
стве. Они устроены проще бетононасосов, не имеют движущихся частей, характеризуются мадыми габаритами. К недостаткам относятся высокие удельные энергозатраты и скорости транспортирования (до 8—10 м/с), что вызывает угрозу расслоения смеси и требует применения специального массивного концевого гасителя.
При устройстве подготовок под полы, стяжек на кровлях промышленных зданий, открытых складских площадок и других конструкций обычно применяют жесткие бетонные смеси подвижностью, характеризующейся осадкой стандартного конуса 3—5 см. В связи с тем, что при подаче таких смесей по трубам возникают значительные сопротивления, использование для их транспортирования бетононасосов и камерных пневмонагнетателей невозможно. Вместе с тем
206
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
структурная устойчивость и связность жестких бетонных смесей облегчают их порционную (дискретную) транспортировку в поршневом режиме.
Для транспортирования жестких бетонных смесей применяются пневмонагнетатели, позволяющие с помощью импульсной подачи воздуха и смеси в бетоновод разделять бетонную массу на порции (рис. 9.17, б). Для этого применяют специальный пневмонагнетатель, состоящий из резервуара с загрузочным люком, закрываемым герметичной крышкой, и напорного патрубка в нижней части резервуара. Внутри по оси резервуара расположен вал с лопастями для перемешивания смеси. Одна из лопастей при вращении периодически перекрывает входное отверстие напорного патрубка. В транспортном режиме в резервуар подается сжатый воздух, под давлением которого порции бетонной смеси, отсекаемые лопастью, выжимаются в бетоновод. Такой дозированный ввод в бетоновод порций смеси и сжатого воздуха, помимо значительного снижения сопротивления при движении смеси, обеспечивает наиболее рациональное использование энергии сжатого воздуха и, следовательно, наименьшую энергоемкость транспортного процесса.
Нормальное давление в напорном резервуаре при транспортировании должно быть от 0,4 до 0,5 МПа. Если в начальный период давление в напорном резервуаре не поднимается выше 0,3 МПа, следует уменьшить подачу воздуха в бетоновод. Когда давление воздуха упадет примерно на 0,2 МПа (это служит сигналом окончания транспортирования), следует прекратить подачу воздуха в бетоновод, затем — в напорный резервуар.
Для гашения сильгудара и частичного удаления воздуха из бетонной смеси на конце бетоновода укрепляется гаситель. Так как скорость истечения смеси в этом случае не превышает 4—5 м/с, он имеет упрощенную конструкцию, например в виде отрезка плавно изогнутой металлической трубы.
Для удобства перебазирования некоторые пневмонагнетатели устанавливаются на салазки или пневмоколесную пару.
Бетоноводы для пневмонагнетателей изготовляются из резиновых рукавов-звеньев диаметром 60 и 100 мм, длиною до 15 м, соединяемых друг с другом зажимными устройствами, обеспечивающими герметичность. Вместо резиновых шлангов могут применяться стальные или легкие полиэтиленовые трубопроводы, выпускаемые звеньями длиной 6, 8, 10 и 12 м. Количество стыков бетоноводов должно быть минимальным, в местах поворота шланги укладываются по наибольшему радиусу. Звенья бетоноводов необходимо периодически менять местами для увеличения срока их службы.
Для загрузки пневмонагнетателя наиболее технологично использование автобетоносмесителей. При этом в пневмонагнетатели загружаются не составляющие, а готовая бетонная смесь. Лопасти используются лишь для побуждения смеси и отсекания ее порций, что обеспечивает большую сохранность этой подверженной изнашиванию части установки.
207
Технология строительного производства
При приготовлении бетонной смеси мешалкой пнсвмонагнстатсля загрузку составляющих следует производить в следующей последовательности: вначале загружается половина объема заполнителя (50%), затем вяжущее (100%), вода (100%) и оставшийся объем заполнителя (50%). Не допускается вводить в бетонную смесь воздухововлекающие и газообразующие добавки, так как это приводит к разжижению смеси и прострелу порций смеси воздухом.
В случаях закупорки бетоновода следует снять давление воздуха, остановить мешалку, отсоединить и вычистить бетоновод. При образовании пробок перед муфтами бетоноводов необходимо заменить уплотнения или фланцевые соединения звеньев бетоновода.
Смазку и чистку пневмонагнетателя и бетоноводов, а также проверку воздухоподающей арматуры следует производить в соответствии с правилами эксплуатации применяемого пневмонагнетателя.
Уплотнение бетонной смеси. Это важная технологическая операция при выполнении бетонных работ. От ее качества в основном зависят плотность и однородность бетона, а следовательно, его прочность и долговечность. При уплотнении из бетонной смеси удаляется воздух. Установлено, что каждый процент воздуха уменьшает прочность бетона на 3—5%, поэтому даже высокопластичные смеси необходимо уплотнять. В жестких смесях объем воздуха достигает 40—45%, влитых — 5—10%.
Основным способом уплотнения бетонных смесей является вибрационный — виброуплотнспис. Продолжительность виброуплотнения устанавливается в зависимости от формы и размеров конструкции, степени ее армирования и характеристик бетонной смеси. При применении литых бетонных смесей подвижностью до 22 см следует использовать кратковременную вибрацию (от 2 до 4 с) для удаления защемленного воздуха и полного заполнения смесью бетонируемой конструкции. При подвижности бетонной смеси свыше 22 см допускается без-вибрационный метод укладки.
Особенно тщательно следует уплотнять и распределять бетонную смесь вокруг арматуры, а также по углам опалубки до образования сплошной массы без пустот, прежде всего в защитном слое бетона.
В условиях строительной площадки используют следующие виды вибрирования: внутреннее, поверхностное и наружное (рис. 9.18). В зависимости от вида привода вибраторы делятся на элстромеханичсские, пневматические и с приводом от двигателя внутреннего сгорания.
Для внутреннего вибрирования применяются глубинные вибраторы (рис. 9.18, а) с погружаемым в бетонную смесь вибронаконечником (вибратор с гибким валом) или корпусом (вибробулава и подвесные вибраторы). Подвесные глубинные вибраторы могут быть собраны в блоки (вибропакеты). Одной из систем глубинных вибраторов являются плоскостные виброизлучатсли, представляющие собой два мощных цилиндрических вибратора, жестко связанных стальной плитой. Они позволяют эффективно уплотнять бетонную смесь с осадкой конуса менее 10 см в массивных конструкциях.
208
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
в
Рис. 9.18. Вибраторы и инструменты для уплотнения бетонной смеси: а — вибраторы глубинные (внутренние): I — схема работы; II — внутренний вибратор с двигателем, встроенным в наконечник; III — то же, с двигателем, вынесенным к ручке; IV— то же, с гибким валом; V — пакетный вибратор; V! — плоскостной виброизлучатель: 1 — корпус вибратора; 2 — штанги; 3 — двигатель; 4 — гибкий вал; 5 — серьга; 6 — зажим;
7 — подвеска; 8 — синхронизатор; 9 — резиновый амортизатор; 10— плита; 11— ребра; б — поверхностные вибраторы: I — схема работы; II — площадочный вибратор;
III — виброрейка: 1 — площадка; 2 — двигатель; 3 — питающий кабель; 4 — уплотняющий брус; в — схема работы наружного вибратора: I — опалубка; 2 — дебаланс; г — шуровка
209
14 А С Стаценко
Технология строительного производства
При погружении в бетонную смесь глубинный вибратор должен углубляться в ранее уложенный слой на 5—10 см. Для обеспечения качественного уплотнения и проработки слоя свежеуложенного бетона в месте контакта с ранее уложенным и для увеличения производительности вибратор рекомендуется устанавливать с наклоном под углом 30—35° к горизонту. Шаг перестановки глубинных вибраторов не должен превышать полуторного радиуса их действия.
Не допускается устанавливать вибратор у внутренней поверхности деревянной опалубки на расстоянии менее 10 см. У бетонной опалубки или у шва сопряжения со смежным блоком вибратор следует устанавливать возможно ближе, однако он не должен касаться опалубки или ранее уложенного бетона, не набравшего критической прочности.
При уплотнении бетонной смеси не допускается опирание работающих вибраторов на арматуру и закладные изделия, элементы крепления опалубки (тяжи и др.). Не следует применять вибраторы в качестве средства перемещения бетонной массы.
Для уплотнения бетонной смеси при устройстве бетонных подготовок под полы, площадок, перекрытий, проездов, дорожек и других тонких горизонтальных конструкций (с одиночной арматурой толщиной не более 250 мм, с двойной — 120 мм) применяют поверхностные (площадочные) вибраторы (см. рис. 9.18, б) и виброрейки (см. рис. 9.18, III). Шаг их перестановки должен обеспечивать перекрытие на 10 см площадкой вибратора границы уже провибрированного участка.
Для уплотнения бетонной смеси при бетонировании конструкций незначительной толщины, для побуждения выгрузки сыпучих и вязких материалов из бункеров и бадей на них устанавливают наружные вибраторы.
Вакуумирование как способ уплотнения бетонной смеси. Для обеспечения требуемой удобоукладываемости (пластичности) бетонной смеси при производстве бетонных работ приходится использовать намного больше воды, чем это необходимо для ее твердения. Повышенное содержание воды в смеси влечет за собой увеличение расхода цемента и снижение качества бетонных конструкций (сокращение их долговечности), так как при испарении излишней воды затворения в твердеющем бетоне образуются поры, происходит повышенная усадка, возникают трещины.
Жесткие смеси (без избытка воды) не дают конструкций высокого качества из-за трудности их уплотнения.
Решают это противоречие следующим образом. В бетонную смесь при изготовлении вводят такое количество воды, которое обеспечивает ее высокую подвижность. Эту смесь легко укладывать в опалубку (форму) и уплотнять. Операция вибрирования обеспечивает равномерное распределение заполнителя в бетонной смеси и при этом удаляются воздух и воздушные включения.
Затем избыточную воду под действием вакуума удаляют (производят вакуумирование), используя специальные приборы и оборудование (рис. 9.19). При вакуумировании из бетонной смеси отсасывается избыточная вода, снижается водо-
210
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
Рис. 9.19. Схемы вакуумной обработки бетона: а — схема возведения монолитных стен: 1 — наружный щит опалубки; 2 — бетонная смесь; 3 — внутренний вакуумный щит;
4 — вибратор; 5 — коллектор; 6 — водосборник; 7 — вакуумный трубопровод; 8 — ресивер; 9 — вакуумный насос; б — схема устройства высококачественных бетонных полов: / — подготовительные работы, установка рельс-форм; // — укладка бетонной смеси с уплотнением глубинным вибратором; III — поверхностное уплотнение виброрейкой;
IV — вакуумирование; V, VI — разравнивание поверхности сразу после вакуумирования и обработка бетоноотделочной машиной, при необходимости введение специальных упрочняющих или обеспыливающих составов
211
Технология строительного производства
цементное отношение уложенной смеси. Снижение этого показателя обеспечивает значительное улучшение почти всех свойств бетона, при этом происходит дополнительное уплотнение бетонной смеси.
Непосредственно после вакуумирования бетон (вакуум-бетон) приобретает значительную прочность, которая позволяет передвигаться по нему, производить частичную или полную распалубку.
Вакуумирование производят с помощью щитов с вакуум-полостями и вакуум-насоса сразу после укладки и вибрирования. Кроме наружных вакуум-поло-стей для вакуумирования стен и колонн могут использоваться специальные вакуум-трубки — горизонтальные и вертикальные, которые устанавливаются внутрь бетонируемых конструкций.
Избыточная вода отсасывается вакуум-насосом и удаляется непрерывно по шлангам. В результате вакуумирования содержание воды в бетонной смеси уменьшается на 20—25%, что значительно повышает прочность на сжатие, износостойкость и другие показатели бетона. Вакуумирование происходит очень быстро и бетон уплотняется настолько, что можно по нему сразу ходить и приступить к следующей операции.
Наиболее успешно такой способ используется при устройстве высокопрочных полов (см. рис. 9.19,6).
Уход за бетоном и приемка работ. После укладки бетонной смеси начинается сложный физико-химический процесс твердения бетона, при котором цемент во взаимодействии с водой образует прочные монолитные соединения. Для обеспечения твердения бетона и набора его прочности в заданные сроки необходимо осуществлять серию мероприятий по уходу за бетоном. Порядок и сроки их проведения, контроль за выполнением, сроки распалубки и приемка готовых конструкций устанавливаются нормативно-техническими документами и проектом производства работ.
В начальный период твердения открытую поверхность бетона защищают от потерь влаги во избежание обезвоживания бетона. Если вода из бетона преждевременно испарится, твердение практически прекратится и в результате усадки появятся мелкие усадочные трещины на его поверхности, прочность бетона снизится на 15—40%, уменьшатся также его морозостойкость, водо- и газонепроницаемость. Влажностный уход за бетоном должен начинаться после достижения бетоном прочности от 0,3 до 0,5 МПа. В зависимости от типа используемого цемента, водоцементного отношения, вида химических добавок и температуры твердения этот период наступает через 2— 12 ч после завершения бетонирования.
Для защиты от вредного воздействия прямых солнечных лучей, ветра и попадания атмосферных осадков устанавливают щиты (тенты), открытую поверхность свежеуложенного бетона покрывают жидкими пленкообразующими материалами (лаком этиноль, битумными эмульсиями) или укрывают пленками из полимерных материалов, водонепроницаемой бумагой, брезентом, влагоемкими покрытиями из мешковины, опилками и т.д.
212
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
Укрытие поверхности водо- и паронепроницаемыми материалами позволяет без ее увлажнения снизить потери влаги от испарения. В солнечную погоду при температуре воздуха выше +25 °C с целью снижения температурного воздействия на бетон следует применять металлизированные пленки с высокой отражающей способностью или закрывать бетон комбинированным покрытием, в котором пленка прошита в пакет со слоем мешковины.
В сухую и жаркую погоду необходимо систематически поливать из брандспойта с распылителем деревянную опалубку и влагоемкие покрытия. Влагоемкие покрытия поливают так часто, чтобы поверхность бетона в период ухода постоянно была влажной. Открытые поверхности бетона следует поддерживать во влажном состоянии до достижения бетоном 75%-ной проектной прочности.
Бетон на обычных портландцементах, как правило, поливают в течение 7 суток, на глиноземистых цементах — 3 суток, а на шлакопортландцементах и других малоактивных цементах — 14 суток. При температуре выше +15 °C в течение первых трех суток бетон поливают через каждые 2 часа днем и один раз ночью; в последующие дни — не реже 3 раз в сутки. Если поверхность бетона предварительно была укрыта влагоемкими материалами, перерывы между поливками увеличивают в 1,5 раза. При средней температуре воздуха от 0 до +5 °C бетон можно не поливать.
После окончания периода влажностного ухода следует предпринимать специальные меры для предотвращения образования микротрещин, появляющихся из-за интенсивного испарения влаги. С этой целью после прекращения полива не следует удалять материал, покрывающий бетон, еще от 2 до 4 суток.
Температура выдерживания конструкций в опалубке в летний период без подвода тепла от внешних источников должна определяться с учетом удельного тепловыделения цемента, состава бетона, модуля поверхности конструкций, содержания арматуры в конструкциях, материалоемкости опалубки и температуры окружающей среды.
Распалубливанис бетонных и железобетонных конструкций. Распалубливание забетонированных конструкций является одним из основных видов опалубочных работ.
Разбирать опалубку можно только с разрешения производителя работ, а при особо ответственных конструкциях (по перечню, установленному проектом) — с разрешения главного инженера.
Опалубку вертикальных незагруженных монолитных конструкций при условии сохранения формы разбирают при наборе прочности не менее 0,2—0,3 М Па. Опалубку незагруженных монолитных конструкций горизонтальных и наклонных пролетом до 6 м снимают при прочности бетона не менее 70%, а опалубку конструкций пролетов свыше 6 м — не менее 80%. Минимальная прочность загруженных конструкций, в том числе от вышележащего бетона (бетонной смеси), определяется проектом производства работ и согласовывается с проектной организацией.
213
Технология строительного производства
Сроки достижения бетоном требуемой прочности устанавливают по данным испытаний контрольных образцов, ориентировочно — по графикам и таблицам в зависимости от марки и вида примененного цемента и средней температуры твердения (обычно — через 6—72 ч после окончания бетонирования). Сокращение времени выдерживания бетона в опалубке позволяет увеличивать ее оборачиваемость, и тем самым обеспечивает эффективность использования опалубки.
При разборке опалубки не допускается повреждение монолитных конструкций и элементов опалубки. Поэтому распалубливанис следует выполнять аккуратно.
Снятие всех типов опалубки следует производить после предварительного отрыва от бетона. При разборке мелкощитовой опалубки применяют ломики-гвоздодеры. Однако отрыв опалубочных панелей вручную требует больших затрат труда и вызывает простои механизмов. Для отрыва опалубочных панелей часто используют домкраты или коленчатые рычаги.
Стойки и леса, поддерживающие опалубку несущих конструкций, удаляют лишь после снятия боковой опалубки и осмотра распалубленных конструкций и колонн, поддерживающих эти конструкции. Стойки, поддерживающие опалубку днищ балок бетонируемого перекрытия, оставляют полностью. Под балками и прогонами нижележащего перекрытия оставляют стойки на расстоянии 4 м одна от другой и не менее 3 м от опор конструкции. Эти стойки удаляют, когда бетон достигнет проектной прочности. Распалубливанис пространственных конструкций должно производиться плавно, без перекосов.
Особенная осторожность требуется при распалубливании арок и сводов, тонкостенных конструкций (например, сводов-оболочек), а также балочных конструкций пролетом более 8 м. Нагрузка от собственной массы (после удаления опалубки и лесов) может оказать на конструкцию действие, аналогичное удару, что может повлечь за собой ее разрушение. Поэтому удалению опалубки вышеупомянутых конструкций должно предшествовать плавное и равномерное опускание поддерживающих лесов. Этот процесс называется раскружаливанием. Перед раскружаливанием сводов с затяжками, снабженными муфтами или другими натяжными приспособлениями, сначала натягивают затяжки.
Рас кружал и вание купольных конструкций и воронок бункеров осуществляют одновременно, ослабляя клинья, опуская домкратные винты или выпуская песок из опорных цилиндров под опорами, расположенными в центре конструкции, и ведут симметрично в обе стороны по направлению к ее периметру (пятам). Раскружаливание производят в два, три и более приемов в зависимости от длины пролета и массы конструкции.
От качества распалубливания во многом зависит пригодность опалубочных материалов для дальнейшего использования. При небрежном распалубливании повреждается гладкая поверхность обшивки, деформируются ее каркас и кре
214
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
пления. В результате для вторичного использования опалубку требуется ремонтировать или даже полностью заменять.
Подготовка опалубки к повторному применению заключается в очистке ее от налипшего бетона, извлечении гвоздей и ремонте поврежденных мест. Металлические щиты смазывают со стороны, обращенной к бетону, смазочными материалами (смазками), пользуясь распылителем или кистями.
После распалубливания, когда бетон еще достаточно свеж, исправляют обнаруженные дефекты. Пустоты и раковины очищают от плохо уплотненного бетона, обрабатывают щетками или пескоструйным аппаратом, промывают водой и заделывают раствором (1:2). Каверны заделывают торкретированием.
Движение людей по забетонированным конструкциям и установка опалубки вышележащих конструкций допускаются после достижения бетоном прочности не менее 1,5 МПа.
Обработка поверхности монолитных конструкций, прорезка деформационных швов, технологических борозд, проемов, отверстий, если эти виды работ предусмотрены проектной документацией, должны производиться при прочности бетона и железобетона не менее 50% проектной величины.
Приемка бетонных и железобетонных конструкций. Приемку бетонных и железобетонных конструкций производят после достижения бетоном проектной прочности. При этом предъявляются журналы работ, документы о согласовании всех изменений в чертежах, данные испытаний контрольных образцов бетона, акты на скрытые работы и промежуточной приемки конструкций и т.п.
При приемке законченных бетонных и железобетонных конструкций или частей сооружений проверяются:
♦ соответствие конструкций рабочим чертежам по расположению в плане, высотным отметкам, внешним очертаниям и геометрическим размерам. В процессе приемки устанавливают наличие и соответствие проекту отверстий, проемов, каналов и расположения закладных деталей, качество выполнения деформационных швов;
♦ качество бетона по прочности, а в необходимых случаях по морозостойкости, водонепроницаемости и другим показателям, указанным в проекте, — по результатам производственных и лабораторных испытаний;
♦ качество применяемых в конструкции материалов, полуфабрикатов и изделий — по их паспортам и сертификатам.
Отклонения в размерах и положении возведенных конструкций не должны превышать нормативных (табл. 9.8).
Приемка бетонных и железобетонных конструкций или частей сооружений оформляется в установленном порядке актом освидетельствования скрытых работ или актом на приемку ответственных конструкций в соответствии с существующими на данный момент требованиями.
215
Технология строительного производства
Таблица 9.8
Требования, предъявляемые к законченным бетонным и железобетонным конструкциям или частям сооружений
Параметр Величина параметра
Отклонение линий плоскостей пересечения от вертикали или проектного наклона на всю высоту конструкций для: фундаментов; стен и колонн, поддерживающих монолитные покрытия и перекрытия; стен и колонн, поддерживающих сборные балочные конструкции; стен зданий и сооружений, возводимых в скользящей опалубке, при отсутствии промежуточных перекрытий; стен зданий и сооружений, возводимых в скользящей опалубке, при наличии промежуточных перекрытий 20 мм 15 мм 10 мм 1/500 высоты сооружения, но не более 100 мм 1/1000 высоты сооружения, но не более 50 мм
Отклонение горизонтальных плоскостей на всю длину выверяемого участка 20 мм
Местные неровности поверхности бетона при проверке двухметровой рейкой, кроме опорных поверхностей 5 мм
Длина или пролет элементов ± 20 мм
Размер поперечного сечения элементов -+-6 мм; -3 мм
Отметки поверхностей и закладных изделий, служащих опорами для стальных или сборных железобетонных колонн и других сборных элементов -5 мм
Уклон опорных поверхностей фундаментов при опирании стальных колонн без подливки 0,0007
Расположение анкерных болтов: в плане внутри контура опоры; в плане вне контура опоры; по высоте 5 мм 10 мм +20 мм
Разница отметок по высоте на стыке двух смежных поверхностей 3 мм
9.4. Специальные методы бетонирования конструкций
К специальным методам бетонирования конструкций прежде всего относятся торкретирование и бетонирование конструкций, находящихся под водой. Для возведения плоских протяженных конструкций из бетона класса до В20 применяют бетонирование путем укатки малоцементной жесткой бетонной смеси. Толщина укатываемого слоя должна приниматься в пределах 20—50 см.
Процесс торкретирования (можно встретить названия «шприц-бетон», «на-брызг-бетон» и «пневмобетон») состоит в нанесении на бетонируемую поверх
216
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
ность под давлением сжатого воздуха слоев цементного раствора (торкрет-штукатурка) или бетонной смеси (торкрет-бетон).
Различают сухой и мокрый способы торкретирования (рис. 9.20). Установки для этих работ включают цемент-пушку, компрессор с рабочим давлением 0,6 МПа, воздухоочиститель, водяной бак, рабочие шланги и форсунку. Сухая смесь поступает в шлюзовую камеру цемент-пушки, пропускается в рабочую
6
Рис. 9.20. Схемы торкретирования: а — схема торкретирования сухим способом:
1 — контейнер; 2 — силос; 3 — перегружатель; 4 — автобетоносмеситель; 5 — конвейер;
6 — емкость с жидкими добавками; 7 — насос высокого давления; 8 — отскок;
9 — торкрет-бетон; 10 — торкрет-машина; 11 — ресивер; 12 — компрессор;
б — схема установки для торкретирования мокрым способом: 1 — бункер для готовой смеси; 2 — всасывающий патрубок; 3 — растворонасос; 4 — смесительная камера;
5 — воздушный трубопровод; 6 — материальный трубопровод; 7 — насадка;
8— торкретируемая поверхность; 9— слой торкрет-штукатурки;
10— электродвигатель; 11 — плунжер насоса
217
Технология строительного производства
камеру, куда подают сжатый воздух, выдавливающий смесь по резиновому шлангу на 70—200 м по горизонтали к форсунке.
Вода под давлением, превышающим давление воздуха в машине, подается по шлангу непосредственно к форсунке, в которой смачивается смесь. Струя увлажненной растворной или бетонной смеси в виде факела вылетает из форсунки со скоростью 120—140 м/с и с большой силой набрызгивается на поверхность. Такая технология придает торкрет-бетону большую плотность, водонепроницаемость, повышенную морозостойкость и стойкость к агрессивным средам. Объем вводимой воды регулируют для того, чтобы смесь хорошо прилипала и не отскакивала. Особенно тщательно производится торкретирование армированных поверхностей (рис. 9.21). Раствор наносится слоями, толщина которых не превышает 25 мм; бетонная смесь при нанесении снизу вверх на горизонтальные поверхности — слоем до 50 мм, на вертикальные — до 75 мм.
ВЕРНО
Сопло близко
1. За арматурным стержнем торкрет-бетон наносится с большой скоростью
НЕВЕРНО
1. Мягкий удар вызывает налипание торкрет-бетона на передней части
2. Тыловая часть арматурного стержня полностью заделана
2. Большое налипание торкретбетона на арматурном стержне
3. Фасадная часть арматурного стержня все еще свободна
Рис. 9.21. Схема торкретирования армированных поверхностей
3. Песчаный пористый материал за арматурным стержнем
Торкретирование широко используется в шахтостроении, тоннелестроении, включая метростроение, при усилении бетонных стен, ремонте железобетонных конструкций, тоннелей, штреков, галерей, лифтовых шахт, дымовых труб, печей, котлов и т.п., а также при возведении зданий и сооружений методом на-брызга бетонов на пневмоопалубку сложной формы.
218
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
При торкретировании помимо песка, щебня, цемента, воды применяют фибру в качестве арматуры дисперсно-армированного бетона. Она может быть из рубленого стекловолокна, асбеста, супертонкого базальтового волокна, проволоки диаметром 0.4—1,2 мм, кордовой нити из полиамидных волокон диаметром 0.018 мм и других материалов.
При «мокром» способе сжатым воздухом или растворонасосом подают готовую смесь, которой на стенах остается более 85%, в то время как при торкретировании сухой смесью — лишь 60—70%. Метод «мокрого» торкретирования — мало-пылящий, т.е. экологически более приемлемый, но дающий менее прочные слои бетона.
Водоцементное отношение, как правило, регулируется сопловщиком, как и 90 лет назад. Появление манипуляторов для торкретирования — попытка вывести оператора из зоны запыленности, этап автоматизации в процессе торкретирования.
Бетонирование конструкций, находящихся под водой. В практике строительства, особенно гидротехнического, приходится встречаться с необходимостью укладки бетона нод водой. Основными методами укладки бетона при подводном бетонировании являются метод вертикально перемещаемой трубы (ВПТ), иногда называемый методом «воронки», при котором укладку бетонной смеси производят при помощи труб, перемещающихся только в вертикальном направлении, и метод «восходящего раствора» (ВР).
При подводном бетонировании могут быть применены и другие методы укладки бетона:
♦ укладка бетонной смеси бункерами, который применяют при бетонировании конструкций из бетона класса В20 (С,6/20) на глубине более 20 м;
♦ бетонирование методом втрамбовывания бетонной смеси — на глубине менее 1,5 м для конструкций больших площадей, бетонируемых до отметки, расположенной выше уровня воды, при классе бетона до В25 (С20/25);
♦ напорное бетонирование путем непрерывного нагнетания бетонной смеси при избыточном давлении применяют при возведении подземных конструкций в обводненных грунтах и сложных гидрогеологических условиях при устройстве подводных конструкций на глубине более 10 м и возведении ответственных сильноармированных конструкций, а также при повышенных требованиях к качеству бетона.
При бетонировании конструкций временного назначения и при заполнении котлованов и их пазух может производиться укладка бетонной смеси в парусиновых мешках и ящиках с откидным дном, а также при помощи труб, перемещаемых в горизонтальном направлении.
Особенность методов подводного (в том числе под глинистым раствором) бетонирования состоит в том, что во время подачи и укладки бетонную смесь ограждают от непосредственного контакта с водой и тем самым защищают от ее размывающего воздействия. Свободное падение бетонной смеси сквозь слой воды не допускается.
219
Технология строительного производства
Бетонирование производится непрерывно в пределах элемента (блока, захватки), контроль за состоянием опалубки (ограждения) в процессе укладки бетонной смеси при необходимости осуществляется силами водолазов либо с помощью установок подводного телевидения.
Сроки распалубливания и загружения подводных бетонных и железобетонных конструкций должны устанавливаться по результатам испытания контрольных образцов, твердевших в условиях, аналогичных условиям твердения бетона в конструкции.
Подводное бетонирование с помощью вертикально перемещаемой трубы (рис. 9.22, а) применяют для возведении заглубленных конструкций при их глубине от 1,5 м и более с использованием бетона проектного класса до В25 (С2О/25).
Участок водоема ограждают стенкой из шпунтов или опалубкой из железобетонных оболочек. Большие сооружения разбивают на блоки, бетонируемые по нескольким трубам. Бетонная смесь к месту укладки подается по трубе диаметром до 300 мм, состоящей из отдельных звеньев и подвешиваемой к грузоподъемному механизму.
Трубу, служащую для подачи бетонной смеси, опускают до самого дна; в верхнем конце трубы устраивают приемную воронку, и через эту воронку закладывают пробку из мешковины (пыж, скользящая пробка), чтобы смесь при опускании по трубе не соприкасалась непосредственно с водой и из нее не выпадали бы отдельные частицы в воду. При бетонировании пакет, опускаясь до нижнего конца трубы, выжимает воду.
Для более надежного перемещения бетонной смеси важно, чтобы ее подвижность по осадке конуса составляла 6—10 см при бетонировании с вибрацией, 16-20 см — без вибрации. В качестве крупного заполнителя применяют гравий с крупностью не более 80 мм для неармированных бетонов и не более 30 мм — для армированных. Применение щебня не рекомендуется. Количество песка в смеси заполнителей должно быть не менее 40%. Содержание в песке зерен мельче 0,15 мм допускается не более 5%. Водоцементное отношение должно находиться в пределах 0,60—0,62. Учитывая условия подводного бетонирования, расчетную марку бетона повышают на 10% выше принимаемой для бетона, укладываемого в нормальных условиях.
Бетонную смесь подают до тех пор, пока она не заполнит все пространство блока и ее верхняя поверхность не окажется выше конца трубы не менее чем на 0,8 м и не более 2 м. Трубу, не прекращая подачи бетонной смеси, несколько приподнимают, следя затем, чтобы ее нижний конец на 1 — 1,5 м был погружен в уложенный бетон. Таким образом, соприкосновение с водой имеет постоянно только верхний слой бетона. Радиус действия трубы равен 3—3,5 м, а площадь, покрываемая бетонной смесью, составляет примерно 30—35 м2. Не допускается полное опорожнение воронки. По мере бетонирования и подъема бетонолит-ных труб их верхние секции отсоединяют.
220
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
Рис. 9.22. Схемы подводного бетонирования и нагнетания раствора: а — бетонирование методом В ПТ (комбинированное размещение оборудования): б — то же, с размещением оборудования на шпунтовом ограждении; в — бетонирование методом ВР с шахтой; г — то же, без шахты; д — бетонирование методом втрамбовывания бетонной смеси;
I — бездонный железобетонный ящик; 2 — бетонируемый блок; 3 — лебедка; 4 — рабочая площадка; 5 — заливочные трубы с воронками; 6 — башенный подъемник;
7 — загрузочный ковш подъемника; 8 — плавучий бетонный завод;
9 — трос; 10— крупный заполнитель; 11 — опалубка
221
Технология строительного производства
Когда блок забетонирован выше уровня воды на 30—40 см (по достижении прочности 2,5 МПа), размытую частьбетона удаляют и блок бетонируют до проектной отметки.
Методом вертикально перемещаемой трубы производится укладка и уплотнение бетонных смесей при бетонировании траншейных и свайных стен.
Бетонирование под глинистой суспензией следует производить способом вертикально перемещаемой трубы при подаче бетонных смесей на гравии с осадкой конуса от 3 до 6 см, на щебне — от 6 до 9 см с одновременным уплотнением смеси вибраторами, расположенными на нижнем конце бстонолитной трубы. Для увеличения подвижности бетонной смеси следует применять пластифицирующие добавки.
При устройстве конструкций типа «стена в грунте» бетонирование траншей следует выполнять секциями длиной не более 6 м с применением инвентарных межсекционных разделителей. Расстояние от бетонолитной трубы до мсжсек-ционного разделителя следует принимать не более 1,5 м при толщине стены до 40 см и не более 3 м при толщине стены более 40 см.
Для бетонирования захваток стены протяженностью до 5 м способом вертикально перемещаемой трубы следует использовать одну бстонолитную трубу. При большей протяженности применяют две трубы с синхронной подачей бетонной смеси.
Бетонирование траншейных и свайных стен должно быть выполнено в тот же день, когда очищено дно захватки, установлены ограничитель и арматурный каркас. Арматурный каркас перед погружением в глинистый раствор следует смачивать водой.
После установки арматурных каркасов и ограничителей должно монтироваться бетоноукладочное оборудование, включающее в себя комплектбетонолитных труб из звеньев длиной от 2 до 5 м, приемный бункер, бадьи. Бетонолитная труба перед началом бетонирования должна снабжаться скользящей пробкой и устанавливаться на дно траншеи или скважины.
Продолжительность времени от момента опускания арматурного каркаса в глинистый раствор до момента начала бетонирования секции не должна превышать 4ч.
При подаче первой порции бетона необходимо приподнять бетонолитную трубу над забоем на 10—20 см для выхода скользящей пробки.
При наличии в траншее глинистого раствора бетонирование.секции производится не позднее чем через 6 ч после заливки раствора в траншею, в противном случае следует заменить глинистый раствор с одновременной выработкой шлама, осевшего на дно траншеи. Подачу смеси производят через воронку с затвором и трубу. Во время бетонирования нижняя часть трубы должна постоянно находиться в бетонной смеси на глубине не менее 1 м. Максимальная глубина погружения бстонолитной трубы в бетонную смесь не должна превышать Юм.
222
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
При выталкивании арматурного каркаса в начальной фазе бетонирования необходимо прекратить подачу бетона и уменьшить погружение трубы для обеспечения анкеровки каркаса в уложенной массе бетона.
Бетонирование должно осуществляться, как правило, с соблюдением непрерывности процесса и сохранением свойств бетонной смеси. Заполнение приемного бункера следует производить при выключенном вибраторе. Подача и уплотнение бетонной смеси в траншее должны осуществляться при включенном вибраторе и прекращаться при невозможности обеспечения минимального погружения бстонолитной трубы в бетонную смесь.
При бетонировании под глинистым раствором необходимый или вынужденный перерывы продолжительностью более срока схватывания бетонной смеси не допускаются. При превышении указанного ограничения конструкцию следует считать бракованной и не подлежащей ремонту с применением метода ВПТ. Бетонирование способом ВПТ после аварийного перерыва допускается возобновлять только при условии:
♦ достижения бетоном в оболочке прочности 2,0—2,5 МПа;
♦ удаления с поверхности подводного бетона шлама и слабого бетона;
♦ обеспечения надежной связи вновь укладываемого бетона с затвердевшим бетоном (штрабы, анкеры и т.д.).
Бетонирование каждой последующей секции стены следует выполнять после схватывания бетонной смеси соседней и извлечения ограничителя между ними. Если ограничитель является составной частью арматурного каркаса и исключает вытекание бетонной смеси в отрываемую захватку траншеи, то для обеспечения непрерывного процесса отрывки траншеи впереди ограничителя следует оставлять участок ранее отрытой траншеи размером подлине не менее ширины грейфера.
Подводное бетонирование методом восходящего раствора (см. рис. 9.13, б), или, что то же самое, методом раздельного бетонирования, осуществляют следующим образом. Массивы или стенки резервуаров, состоящие из вертикально поставленных рельсов, соединенных между собою поперечинами из швеллеров, и находящиеся в воде на расстоянии 4—6 м друг от друга, заполняют крупным заполнителем — камнем или щебнем (бутом), а пустоты между ними — раствором. Бетонирование методом ВР с заливкой наброски из крупного камня применяют при укладке под водой бетона на глубине до 20 м для получения, прочности бетона, соответствующей прочности бутовой кладки, при заливке наброски из шеб-ня — для возведения конструкций из бетона класса до С2О/25. При глубине бетонирования от 20 до 50 м, а также при ремонтных работах для усиления конструкций и восстановительного строительства следует применять заливку щебеночного заполнителя цементным раствором без песка.
Растворы при бетонировании методом ВР должны быть подвижностью 12— 15 см по эталонному конусу с водоотделением не более 2,5%.
Растекаясь в нижней части блока, раствор поднимается, вытесняя воду, и заполняет пустоты в каменной наброске. Для лучшего проникания раствора в пу-
223
Технология строительного производства
стоты между бутом следует подбирать камень по возможности одного размера, примерно 20—30 см в поперечнике.
Применяют безнапорный (с подачей раствора через заливочные трубы) или напорный (с подачей раствора под давлением с помощью растворо- или бетононасоса) способы.
9.5. Бетонирование в зимних условиях
Зимними условия бетонирования считаются при среднесуточной температуре наружного воздуха ниже 5 °C и минимальной суточной температуре ниже 0 °C. При замерзании вода не вступает в химическое взаимодействие с цементом, а без этого не может происходить твердение бетона. Кроме того, замерзая, вода увеличивается в объеме (до 9%), разрушая стенки пор, в которые она заключена, в результате чего нарушается структура бетона, а образующаяся на поверхности гравия или щебня ледяная пленка нарушает сцепление его с раствором и, следовательно, после оттаивания — монолитность бетона.
При зимнем бетонировании необходимо, чтобы бетон до замерзания набрал так называемую «критическую прочность», т.е. прочность, при которой замораживание бетона уже не может нарушить его структуру и повлиять на конечную прочность. Эта прочность должна быть достаточной для распалубливания бетона и выдерживания тех нагрузок, которые на него начнут действовать весной.
При производстве работ в зимнее время следует отдавать предпочтение бетонным смесям пониженной подвижности, так как это способствует ускорению твердения бетона в начальные сроки. Для сохранения требуемой подвижности бетонной смеси при снижении водоцементного отношения следует применять комплексные добавки на основе суперпластификаторов и ускорителей твердения.
Приготовление бетонной смеси следует осуществлять в обогреваемых бетоносмесительных установках, используя при этом подогретую воду и оттаявшие или подогретые заполнители. Температура подогрева должна обеспечивать получение бетонной смеси установленной температуры. При приготовлении бетонной смеси на портландцементе, шлакопортландцементе, пуццолановом портландцементе марок ниже М600 температура воды должна быть не более 70 °C, бетонной смеси при выходе из смесителя — не более 35 °C; на быстротвердеющем портландцементе и портландцементе марки М600 и выше — воды — нс более 60 °C, смеси — не более 30 °C; на глиноземистом портландцементе — воды — не более 40 °C, смеси — не более 25 °C.
Допускается применение подогретых сухих заполнителей, не содержащих наледи на зернах и смерзшихся комьев. Продолжительность перемешивания бетонной смеси при этом должна быть увеличена не менее чем на 25% по сравнению с летними условиями.
224
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
Температура бетонной смеси с противоморозными добавками на выходе из бетоносмесителя назначается строительной лабораторией с учетом влияния добавок на сроки схватывания цемента.
Температура бетонной смеси после транспортирования не должна быть ниже расчетной.
Бетонирование при отрицательных температурах можно выполнять при возведении монолитных конструкций практически любого типа и любых размеров, применяя различные безобогревные методы выдерживания бетона (использование тепла грунта, химических противоморозных добавок, метода термоса), тепловую обработку бетона (электропрогрев, обогрев бетона электричеством, паром или теплым воздухом) или их комбинации. Режим выдерживания бетона должен обеспечивать плавное снижение внутренних напряжений в твердеющем бетоне с целью исключения недопустимых деформаций. Выбор наиболее экономичных методов выдерживания бетона при зимнем бетонировании осуществляют в зависимости от вида конструкций и условий твердения бетона (табл. 9.9).
Таблица 9.9
Рекомендуемые методы выдерживания бетона при зимнем бетонировании монолитных конструкций
Вид конструкций Минимальная температура воздуха, °C, до Способ бетонирования
Массивные бетонные и железобетонные фундаменты, блоки и плиты с модулем поверхности до 3 -15 -25 Термос. Термос с применением ускорителей твердения бетона
Фундаменты под конструкции зданий и оборудование, массивные стены и другие конструкции с модулем поверхности 3-6 -15 -25 -40 Термос, в том числе с применением противоморозных добавок и ускорителей твердения. Обогрев в греющей опалубке; предварительный разогрев бетонной смеси. Обогрев в греющей опалубке; периферийный электропрогрев
Колонны, балки, прогоны, элементы рамных конструкций, свайные ростверки, стены, перекрытия с модулем поверхности 6-10 -15 -40 Термос с применением противоморозных добавок; обогрев в греющей опалубке нагревательными проводами; предварительный разогрев бетонной смеси; индукционный прогрев. Обогрев в греющей опалубке нагревательными проводами и термоактивными гибкими покрытиями (ТАГП) с применением противоморозных добавок
Полы, перегородки, плиты перекрытий, тонкостенные конструкции с модулем поверхности 10-20 -40 То же
15 А С Стаценко
225
Технология строительного производства
Применение бетононасосов в зимних условиях должно быть по возможности ограничено, так как это связано с необходимостью загрузки в приемный бункер насоса смесей с температурой от 30 до 35 °C или смесей с противоморозными добавками, утепления приемного бункера, насосной группы, бетоновода и другими мероприятиями, значительно усложняющими процесс и повышающими его энергоемкость.
Укладку бетонной смеси следует производить после отогрева промороженного основания. Допускается укладка бетонной смеси на промерзшие непучи-нистые основания (из песчаных или супесчаных грунтов), уложенные и уплотненные в летнее время, или на старый бетон при предварительном разогреве бетонной смеси, выдерживании бетона в конструкции способом термоса или применении противоморозных добавок.
С основания ранее уложенного бетона, опалубки и арматуры перед бетонированием в зимних условиях должны быть удалены снег и наледь (желательно струей горячего воздуха под колпаком). Снимать наледь паром или горячей водой запрещается. Арматура должна быть очищена от отслоившейся ржавчины.
Бетонирование густоармированных конструкций с арматурой диаметром больше 24 мм, с жесткой арматурой из прокатных профилей или с крупными металлическими закладными частями (трубами, металлическими выпусками и другими устройствами) при температуре воздуха ниже — 10°С следует выполнять с предварительным отогревом металла до положительной температуры. При укладке предварительно разогретых бетонных смесей с температурой выше 45 °C это не делается. Необходимо обеспечить нсзамсрзанис бетонной смеси и ее местное вибрирование в арматурной и опалубочной зонах. Продолжительность вибрирования бетонной смеси при этом должна быть увеличена не менее чем на 25% по сравнению с летними условиями.
При производстве работ в зимних условиях укладка бетонной смеси послойно должна вестись такими темпами, чтобы продолжительность перекрытия слоев бетонной смеси при использовании цемента с началом схватывания не менее 1 ч 30 мин не превышала допустимой (табл. 9.10).
Таблица 9.10
Допустимая продолжительность укладки слоя бетонной смеси
Температура бетонной смеси, °C Предельно допустимый врзраст бетонной смеси к началу ее укладки Предельно допустимая продолжительность укладки слоя
От 5 до 10 1 ч 30 мин 3 ч
Ог 10 до 15 1 ч 15 мин 2 ч 30 мин
От 15 до 20 45 мин 2 ч 15 мин
Укладку бетонной смеси следует вести непрерывно, в случае возникновения внутрисменных перерывов в бетонировании свежую поверхность нужно обязательно утеплить, а при необходимости обогреть. Выпуски арматуры забетониро
226
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
ванных конструкций должны быть укрыты или утеплены на высоту (длину) не менее чем 0,5 м.
После укладки бетона в конструкцию поверхность, незащищенную опалубкой, во избежание потери влаги или повышенного увлажнения за счет атмосферных осадков, следует по окончании бетонирования немедленно укрывать слоями паро- и гидроизоляционного материала (полиэтиленовая пленка, рубероид и др.) и слоем теплоизоляционного материала (опилки, шлак, минеральная вата, грунт и т.д.).
После вынужденной приостановки бетонные работы могут быть возобновлены по достижении ранее уложенным бетоном прочности не менее 2,5 МПа. При этом должны быть выполнены все работы, предусмотренные при подготовке оснований к бетонированию.
Выдерживание и термообработка бетона. Для конструкций с модулем поверхности (Мп) не более 6—8 следует применять наиболее простой и экономичный способ термоса. Сущность способа заключается в укладке бетонной смеси в утепленную опалубку и твердении ее до приобретения требуемой прочности в процессе медленного остывания. Количество теплоты бетонной смеси, полученное ею при приготовлении, и тепловыделение (экзотермия) при твердении цемента должны быть не меньше количества теплоты, которую бетон отдает в окружающую среду. Температура бетонной смеси, уложенной в опалубку, к началу выдерживания устанавливается расчетом, но должна быть не ниже 5 °C.
Послойное бетонирование массивных монолитных конструкций с выдерживанием по методу термоса следует вести так, чтобы температура бетона в уложенном слое до перекрытия его следующим не падала ниже предусмотренной расчетом. Уложенный бетон немедленно укрывается брезентом или пленкой из синтетических материалов и требуемым по расчету слоем теплоизоляции.
Прочность бетона без противоморозных добавок монолитных и сборно-монолитных конструкций к моменту замерзания должна быть не ниже нормативной (табл. 9.11).
Таблица 9.11
Прочность бетона без противоморозных добавок монолитных и сборно-монолитных конструкций к моменту замерзания
Монолитные и сборно-монолитные конструкции Прочность бетона к моменту замерзания
Эксплуатирующиеся внутри зданий, фундаменты под оборудование, нс подвергающиеся динамическим воздействиям, подземные конструкции Не менее 5 МПа
Подвергающиеся атмосферным воздействиям в процессе эксплуатации, для класса бетона: В10 ((?/.„) В15-В24 (С12/, - CM/2S) ' В35 (С’о/з,) и выше ' Не менее 50% проектной Не менее 40% проектной Не менее 30% проектной
227
Технология строительного производства
Окончание табл. 9.11
Монолитные и сборно-монолитные конструкции Прочность бетона к моменту замерзания
Подвергающиеся по окончании выдерживания переменному замораживанию и оттаиванию в водонасыщенном состоянии или расположенные в зоне сезонного оттаивания вечномерзлых грунтов при условии введения в бетон воздухововлекающих или газообразующих поверхностно-активных веществ Не менее 70% проектной
Преднапряженные Не менее 80% проектной
Для обеспечения условий твердения бетона при отрицательных температурах в бетонную смесь следует вводить противоморозные добавки — смесь солей, сильные электролиты: хлорид кальция, хлорид натрия, нитрит натрия, поташ, полиметаллический водный концентрат, сочетая их с добавками поверхностно-активных веществ (ПАВ). Такие добавки снижают температуру замерзания жидкой фазы и позволяют бетонам набирать необходимую прочность при температуре ниже О °C.
Укладка бетонной смеси с противоморозными добавками должна производиться с соблюдением следующих требований:
♦ при укладке на грунт под полы промышленных зданий, покрытия дорог и тому подобные основания бетонная смесь должна уплотняться так же, как и при укладке в летнее время;
♦ выравнивание основания перед укладкой бетонной смеси следует производить песком либо шлаком;
♦ при бетонировании армированных конструкций необходимо тщательно следить за дозировкой добавок солей и соблюдением толщины защитного слоя.
Температура бетонной смеси, уложенной в опалубку, к началу выдерживания должна быть не менее чем на 5 °C выше температуры замерзания раствора затворения.
Прочность бетона с противоморозными добавками монолитных и сборномонолитных конструкций к моменту замерзания должна быть не менее 20% проектной.
Предварительный разогрев бетонной смеси позволяет выдерживать способом термоса забетонированные конструкции с модулем поверхности до 10. Укладка в утепленную опалубку быстро разогретой (в течение 10—15 мин) до 70—80 °C бетонной смеси интенсифицирует тепловыделение цемента и набор бетоном прочности. При форсированном разогреве смеси до уплотнения с естественным выдерживанием бетона создаются благоприятные условия для его твердения.
В условиях перевозки бетонной смеси преимущественно автосамосвалами и укладки ее по схеме «кран — бадья» предварительный разогрев производится в бункерах, бадьях и кузовах автосамосвалов на специально оборудованных постах электроразогрева (рис. 9.23). Замена автосамосвалов автобетоносмесителя-
228
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
Рис. 9.23. Схемы предварительного электроразогрева бетонной смеси: а — оборудование и пост для электроразогрева бетонной смеси в поворотной бадье: I — поворотная бадья для электроразогрева бетонной смеси; П — схема поста для электроразогрева бетонной смеси; 1 — плас тины-электроды; 2 — отбойный брус; 3 — подъемная петля; 4 — токоподводящие устройства; 5 — вибратор; 6 — корпус бадьи; 7 — кабель; 8 — заземление; 9 — ограждение;
10 — калитка; 11 — ворота для въезда автосамосвалов; б — установка для электроразогрева бетонной смеси в кузове автомобиля: / — электроразогрев бетонной смеси в кузове автомобиля; // — схема поста для электроразогрева бетонной смеси; 1 — автосамосвал;
2 — опускные электроды; 3 — тельфер; 4 — эстакада; 5 — ограждение; 6 — шлагбаум;
7 — трансформаторная подстанция; 8 — заземление; 9 — пульт управления
ми, крановой укладки конвейерной и трубопроводной потребовала использования для разогрева бетонной смеси не только электрической энергии, но и других теплоносителей: технологический пар низкого давления, тонкодисперсные тепловыделяющие химические добавки (ТВХД) и др.
Предварительно разогретая бетонная смесь может быть приготовлена с про-тивоморозной добавкой, благодаря которой твердение бетона может происходить после остывания до температуры 10—15 °C. Предварительный разогрев бетонной смеси с суперпластификатором из-за быстрой потери подвижности смеси применять не следует.
229
Технология строительного производства
Электропрогрев бетона осуществляется за счет те плоты, получаемой при пропускании переменного тока по стержневым, струнным и другим электродам, устанавливаемым в свежеуложснном бетоне или на его поверхности (периферийный электропрогрев) и подключенным к трехфазным трансформаторам (однофазные соединяют в трехфазные группы). Такое подключение создаст более равномерное температурное поле и исключает перегрев отдельных участков бетона.
Стержневые электроды устанавливают в бетон в процессе или после его укладки (рис. 9.24, а). Подключение их возможно лишь после завершения бетонирования. Предпочтение отдается электродам, расположенным на наружной поверхности конструкций. Они не остаются в бетоне после прогрева и обо
рачиваются неоднократно.
Рис. 9.24. Схемы расположения электродов при электропрогреве бетона (а) и термоактивное гибкое покрытие (б): I — стержневые электроды; II — струнные электроды; III — нашивные электроды; 1 — чехол; 2 — утеплитель из стеклоткани;
3 — стеклохолст; 4 — отверстия; 5 — углеродные ленты; 6 — стеклоткань; 7 — тесемки для крепления чехла; 8 — планка; 9 — штепсельный разъем токоподвода;
10— то же, температурного реле
230
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
Электропрогрев бетона можно осуществлять в комбинации с применением противоморозных добавок. Особенно это целесообразно при бетонировании тонкостенных конструкций, длительном транспортировании бетонных смесей на морозе, замоноличивании стыков без предварительного обогрева стыкуемых элементов и в других случаях, когда уложенный бетон может замерзнуть до начала электропрогрева. Температура бетонной смеси, уложенной в опалубку, к началу термообработки должна быть не ниже О °C.
Скорость подъема температуры при тепловой обработке бетона для конструкций с модулем поверхности до 4 должна быть не более 5 °С/ч, от 5 до 10 — не более 10 °С/ч, свыше 10 — не более 15 °С/ч, для стыков — не более 20 °С/ч.
Температура в процессе выдерживания и тепловой обработки бетона определяется расчетом, но должна быть не выше: на портландцементе — 80 °C, шлако-портландцементе — 90 °C.
Электрообогрев бетона осуществляется от нагревающих поверхностей (термоактивной или греющей опалубки), нагревательных проводов или при помощи передачи бетону теплоты излучения (инфракрасный обогрев). Основное преимущество электрообогрева состоит в том, что его можно применять независимо от насыщения конструкций арматурой и ее расположения.
Термоактивныс (греющие) опалубки состоят из стальных опалубочных щитов, оснащенных электронагревателями, в качестве которых используют трубчатые электрические нагреватели (ТЭНы), нагревательные кабели и провода, углеграфитовую ткань и др. Обогрев бетона термоактивной опалубкой может быть совмещен с электроразогревом бетонной смеси, с применением противоморозных добавок или ускорителей твердения.
Для электрообогрева открытых бетонируемых поверхностей типа подготовок под полы, перекрытий, откосов, стыков сборных бетонных и железобетонных конструкций и местных заделок толщиной до 30 см могут применяться термоактивные гибкие покрытия (ТАГП) (рис. 9.24, б).
Для обогрева бетона с помощью нагревательных проводов используют недефицитные провода со стальной или углеграфитовой жилой в полимерной термостойкой изоляции. Их закрепляют на арматурных стержнях сеток и каркасов или на шаблонах перед укладкой бетонной смеси. Провод работает как нагреватель сопротивления, и отдаваемая им теплота нагревает бетон до температуры 50—70 °C. Хотя провод и остается в конструкции, в сравнении с электродным прогревом бетона это экономически оправданно, так как безвозвратные потери стали уменьшаются в 8— 10 раз и полностью устраняются потери цветных металлов, расходуемых на неинвентарную электроразводку к электродам.
В качестве источников инфракрасных лучей используются ТЭНы с температурой поверхности 300—600 °C, карборундовые стержневые излучатели с температурой поверхности 1 300—1 500 °C, кварцевые трубчатые излучатели с температурой спирали до 2 300 °C. Излучатели помещаются в отражатели из листового алюминия или стали, покрытые жаростойкой алюминиевой краской. Во
231
Технология строительного производства
время прогрева инфракрасными лучами во избежание пересушивания бетона его неопалубленные поверхности необходимо защищать от испарения влаги (например, полимерной пленкой).
Температурные режимы обогрева бетона принимаются такими же, как при других способах электротермообработки. Защита бетона от теплопотерь производится с помощью минераловатных плит или другого утеплителя. Для исключения шагового напряжения при нарушении изоляции проводов арматура и другие металлические части заземляются.
Индукционный нагрев бетона заключается в том, что вокруг прогреваемой конструкции укладывают витки изолированного провода, по которому пропускают переменный ток. Арматура и стальная опалубка при этом становятся как бы сердечником индукционной катушки, и в них начинают циркулировать индукционные (вихревые) токи. Эти токи разогревают арматуру и опалубку. За счет теплопередачи происходит нагрев бетона. Индукционный нагрев применяют для •электротермообработки бетона конструкций, длина которых значительно превышает размеры сечения (колонны, балки, прогоны и т.д.). Расход энергии при индукционном прогреве несколько больше (примерно на 15%), чем при электропрогреве конструкций.
Обогрев бетона паром применяют на строительных площадках, где достаточно дешевого пара и грунты допускают дополнительное увлажнение. Уложенный бетон накрывают двумя слоями брезента или деревянными колпаками, защищенными изнутри толем. В образовавшееся пространство пропускают насыщенный пар под давлением не более 0,7 МПа. Кроме паровых рубашек для паропрогрева используют специальную капиллярную опалубку. Во избежание образования наледей и примерзания укрытий к основанию необходимо предусматривать отвод конденсата.
Обогрев бетона горячим воздухом в связи со значительными потерями теплоты применяется при небольшой отрицательной температуре наружного воздуха и герметичной тепловой изоляции. Под укрытием целесообразно устанавливать противни с водой для увлажнения воздуха.
Бетонирование в тепляках позволяет выполнять бетонные работы в условиях, близких к летним. Тепляк представляет собой временный шатер из брезента, полимерной пленки или других материалов, полностью закрывающий сооружение или ту его часть, где производится укладка и выдерживание бетона. Постоянную положительную температуру и влажность в тепляках поддерживают с помощью калориферных установок.
Скорость остывания бетона по окончании тепловой обработки для конструкций с модулем поверхности: до 4 определяется расчетом; от 5 до 10 — не более 5 °С/ч; свыше 10 — не более 10 °С/ч.
Распалубливание конструкций допускается при разности температур наружных слоев бетона и воздуха при распалубливании с коэффициентом армирования до 1%, до 3 и более 3% для конструкций с модулем поверхности: от 2 до 5 должна быть не более 20, 30 и 40 °C соответственно; свыше 5 — не более 30, 40 и 50 °C.
232
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
Прочность бетона при загружении конструкций расчетной нагрузкой должна быть не менее 100% проектной.
9.6. Контроль качества бетонных работ
Контроль за производством работ при приготовлении бетонных смесей. При приготовлении бетонных смесей следует контролировать:
♦ исправность технологического оборудования;
♦ соответствие применяемых составляющих бетонных смесей требованиям нормативных документов;
♦ соответствие добавок требованиям действующих нормативных документов и концентраций растворов добавок установленным показателям, точность дозирования составляющих;
♦ очередность загрузки составляющих бетонной смеси в бетоносмеситель;
♦ продолжительность перемешивания бетонной смеси;
♦ подвижность, расслаиваемость и воздухосодержание бетонной смеси;
♦ температуру бетонной смеси в зимних условиях;
♦ прочность бетона.
На тару для сухих смесей должны быть нанесены надписи:
♦ условное обозначение бетонной смеси;
♦ наименование или товарный знак изготовителя;
♦ знак соответствия (в случае когда бетонная смесь сертифицирована на соответствие требованиям стандарта);
♦ класс материалов, использованных для приготовления сухой смеси, цифровое значение удельной эффективной активности естественных радионуклидов;
♦ объем воды, необходимой для приготовления готовой смеси, л;
♦ вид и количество добавки, кг/л;
♦ наибольшая крупность заполнителя, мм;
♦ срок хранения, мес.;
♦ масса, кг;
♦ дата изготовления и упаковки.
Мешки с сухой смесью должны храниться в условиях, обеспечивающих сохранность упаковки и предохранение от увлажнения.
Гарантийный срок хранения сухих бетонных смесей, как правило, не более 3 мес. со дня их изготовления. По истечении срока хранения смесь должна быть проверена на соответствие требованиям действующего стандарта и только тогда использована по назначению.
Контроль за производством работ при доставке бетонных смесей. При доставке бетонных смесей контролируют удобоукладываемость бетонной смеси, в зимних условиях дополнительно — ее температуру.
233
Технология строительного производства
Удобоукладываемости бетонной смеси определяют для каждой партии не реже одного раза в смену и не позже, чем через 20 мин после доставки ее к месту укладки. Пористость смесей с нормируемым вовлечением воздуха и их температуру (при необходимости) определяют не реже одного раза в смену, плотность в уплотненном состоянии и расслаиваемость (при необходимости) — не реже одного раза в сутки, а наибольшую крупность заполнителя — не реже одного раза в неделю.
Температуру транспортируемой бетонной смеси измеряют термометром, погружая его в смесь на глубину не менее 5 см.
Расслаиваемость бетонной смеси (водоотделение и раствороотделение) не должна превышать нормативной (табл. 9.12).
Таблица 9.12
Допуски по расслаиваемости бетонной смеси
Марка по удобоукладываемости Расслаиваемость, %, не более
водоотделение раствороотделение бетонов
тяжелых легких
СЖЗ-СЖ1 0,1 2 3
Ж4-Ж1 0,2 3 4
П1-П2 0,4 3 4
ПЗ-П5 0,8 4 6
Бетонные смеси на месте укладки принимают по объему. Объем бетонной смеси, установленный при погрузке, должен быть уменьшен на коэффициент уплотнения при ее транспортировании, устанавливаемый по согласованию изготовителя с потребителем (табл. 9.13).
Таблица 9.13
Усредненные значения коэффициентов уплотнения
Вид смеси Марка смеси по удобоукладываемости
СЖЗ-СЖ1 Ж4-Ж2 Ж1-П2 ПЗ-П5
Для тяжелых бетонов с крупным заполнителем 0,92-0,93 0,95-0,96 0,96-0,97 0,97-0,98
Для мелкозернистых бетонов 0,93-0,94 0,95-0,96 0,97-0,98 0,98-0,99
Для легких конструкционных бетонов — 0,94-0,96 0,97-0,98 0,98-0,99
Для легких конструкционно-теплоизоляционных бетонов — 0,96-0,97 0,97-0,98 0,98-0,99
Контроль за производством работ при укладке бетонных смесей, твердении бетона и приемке монолитных конструкций. При укладке бетонных смесей, твердении бетона и приемке монолитных конструкций необходимо контролировать соответствие заданным прочностным и другим параметрам.
234
Глава 9,. Бетонные и железобетонные работы
Приемку бетона по качеству для монолитных конструкций производят по прочности, морозостойкости, водонепроницаемости и другим нормируемым показателям, установленным проектом, в соответствии с требованиями действующих нормативно-технических документов.
Прочность бетона определяется в лаборатории путем испытания образцов-кубов на сжатие. Контрольные образцы должны выдерживаться до испытаний в тех же условиях, что и бетонируемая конструкция.
Контроль прочности бетона в конструкциях может производиться неразрушающими методами или путем высверливания и испытания образцов-цилиндров (кернов).
Качество бетона без его разрушения контролируют механическими и физическими приборами. О прочности бетона при сжатии судят по величине следа (отпечатка), оставляемого бойком или шариком после удара о поверхность бетона, либо по величине упругого отскока ударника или молоточка. Точность испытаний составляет ± 15—30%.
Ультразвуковые приборы дают возможность определить прочность бетона при сжатии (с погрешностью ±25%) по скорости распространения ультразвуковых волн (скорости импульсов) в теле бетона, а радиометрические приборы (примерно с такой же точностью) — по степени проникающей радиации. Радиоизотопную аппаратуру используют для определения объемной массы бетона в готовом сооружении. Этими же приборами может контролироваться толщина защитного слоя бетона и расположение арматуры.
Если бетон не удовлетворяет требованиям, предусмотренным проектом, мероприятия по исправлению ошибок разрабатывают совместно с проектной организацией.
9.7. Требования безопасности труда при производстве бетонных работ
Требования безопасности труда при производстве опалубочных работ. При выполнении работ по установке и разборке опалубки на строительной площадке следует руководствоваться следующим:
♦ опалубки должны осматриваться, монтироваться и демонтироваться опыт- . ними работниками по этим видам работ и под контролем производителя работ (прораба, мастера, бригадира);
♦ должна быть обеспечена надежность поддерживающих элементов, настилов, трапов, стремянок и ограждений, а также устойчивость монтажных элементов в процессе их сборки и монтажа. Все регулируемые элементы жестко закрепляются. Механические, гидравлические, пневматические подъемные устройства для перемещения опалубки должны быть снабжены автоматическими удерживающими приспособлениями, срабатывающими при отказе подъемного устройства;
235
Технология строительного производства
♦ не допускается размещение на опалубке оборудования и материалов, не предусмотренных проектом производства работ, а также пребывание людей, непосредственно не участвующих в производстве работ по устройству опалубки. Рабочие места должны быть хорошо освещены (освещенность — не менее 25 лк). Для освещения необходимо применять ток пониженного напряжения (42 В);
♦ должно быть исключено одновременное производство работ на двух и более ярусах по одной вертикали без соответствующих защитных устройств (настилов, козырьков, навесов и т.п.);
♦ при работе на высоте более 1,3 м (если невозможно устроить ограждения) рабочие должны быть обеспечены предохранительными поясами с карабинами с указанием мест их надежного закрепления;
♦ настилы лесов, подмостей и стремянок, расположенные выше 1,3 м от уровня земли или перекрытия, должны иметь ограждения высотой не менее 1 м;
♦ высота проходов на лесах должна быть не менее 1,8м. Установленная опалубка перекрытий должна иметь ограждение по всему периметру.
Устанавливать кранами крупнопанельные щиты, опалубочные и арматурноопалубочные блоки и панели, собранные из инвентарных щитов, разрешается лишь в том случае, если эти элементы составляют жесткую систему. Освобождать установленный элемент от крюка подъемного механизма разрешается после его закрепления постоянными или временными связями (согласно проекту) и проверки надежности закрепления.
При устройстве элементов опалубки в несколько ярусов каждый последующий ярус следует устанавливать только после закрепления нижнего яруса.
Приготовление и нанесение смазок на поверхности опалубки необходимо выполнять с обязательным соблюдением всех требований санитарии и техники безопасности.
Разборка опалубки производится только после достижения бетоном заданной прочности с разрешения производителя работ, а особо ответственных конструкций (по перечню, установленному проектом) — с разрешения главного инженера.
Распалубку конструкций необходимо производить в последовательности, предусмотренной проектом производства работ. При разборке опалубки следует применять меры против случайного падения элементов опалубки, обрушения поддерживающих лесов или конструкций.
Разборку лесов нужно начинать с верхних ярусов. Во время грозы и при ветре силой более 6 баллов работу с лесов, а также их монтаж и демонтаж следует прекращать.
Требования безопасности труда при производстве арматурных работ. Заготовка и обработка арматуры должны выполняться в специально предназначенных для этого и соответственно оборудованных местах.
236
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
При выполнении работ по заготовке арматуры необходимо:
♦ ограждать места, предназначенные для разматывания бухт (мотков) и выправления арматуры;
♦ складывать заготовленную арматуру в специально отведенные для этого места;
♦ закрывать щитами торцевые части стержней арматуры в местах общих проходов, имеющих ширину менее 1 м;
♦ при резке станками стержней арматуры на отрезки длиной менее 0,3 м применять приспособления, предупреждающие их разлет;
♦ ограждать рабочее место при обработке стержней арматуры, выступающих за габариты верстака, а у двусторонних верстаков, кроме этого, разделять верстак посередине продольной металлической предохранительной сеткой высотой не менее 1 м.
При установке арматуры вертикальных конструкций (колонн, стен и др.) необходимо через каждые 2 м по высоте устраивать подмости с ограждением высотой не менее 0,8 м.
Передвижение по горизонтально уложенным арматурным сеткам разрешается только по специальным ходовым доскам, установленным на козелки.
При выполнении работ по натяжению арматуры необходимо:
♦ устанавливать в местах прохода работающих защитные ограждения высотой не менее 1,8 м;
♦ оборудовать устройства для натяжения арматуры сигнализацией, приводимой в действие при включении привода натяжного устройства;
♦ не допускать пребывания людей на расстоянии ближе 1 м от арматурных стержней, нагреваемых электротоком.
При производстве арматурных работ запрещается:
♦ находиться на не закрепленных окончательно арматурных конструкциях (каркасах, блоках);
♦ производить какие-либо работы, стоя на арматурных хомутах или на стержнях конструкции, и перемещаться по ним.
Требования безопасности труда при приготовлении и транспортировании бетонной смеси. При приготовлении модифицированных бетонных смесей на приобъектных бетоносмесительных узлах следует иметь в виду:
♦ к работам по приготовлению модифицированных бетонных смесей должны допускаться рабочие, которые изучили оборудование и прошли инструктаж по технике безопасности;
♦ химические добавки являются веществами умеренно опасными, в связи с чем рабочие, которые заняты приготовлением растворов добавок, во избежание ожогов кожи и повреждения глаз, должны пользоваться индивидуальными средствами защиты (резиновые перчатки, защитные очки, респираторы);
237
Технология строительного производства
♦ продукты высыхания химических добавок могут образовать взрывоопасную смесь, поэтому места их проливов в помещении, тара и лабораторная посуда должны промываться водой.
При применении пара для подогрева инертных материалов, находящихся в бункерах или других емкостях, следует принять меры против проникновения пара в рабочие помещения. Паропровод следует периодически проверять на герметичность и целостность теплоизоляции. Вентили паропроводов следует располагать в местах с удобными подходами к ним.
Спуск рабочих в камеры, обогреваемые паром, допускается после отключения подачи пара, а также охлаждения камеры и находящихся в ней материалов и изделий до 40 °C.
При доставке бетонной смеси автомобильным транспортом необходимо руководствоваться следующим:
♦ в местах разгрузки автобетоносмесителей, автобетоновозов и автосамосвалов у бстонораздаточных механизмов или пакета бадей устанавливаются наземные ограничители;
♦ эстакады для подачи бетонной смеси автосамосвалами необходимо оборудовать отбойными брусьями. Между отбойным брусом и ограждением должны быть предусмотрены проходы шириной не менее 0,6 м. На тупиковых эстакадах следует установить поперечные отбойные брусья.
При подъезде технологических транспортных средств (автобетоносмесителя, бетоновоза) рабочий-бетонщик, принимающий бетонную смесь, должен находиться в поле зрения водителя машины. Очистку лотка или загрузочного отверстия автобетоносмесителя от остатков бетонной смеси производят только при неподвижном смесительном барабане.
При выгрузке бетонной смеси из кузова автобстоновоза рабочий-бетонщик, принимающий бетонную смесь, должен находиться в зоне, где исключается возможность его травмирования при внезапном опрокидывании автобетоновоза.
Очистку кузова бетоновоза от остатков бетонной смеси производят на пункте мойки технологических машин на заводе товарного бетона. Очистка кузова автобетоновоза в условиях строительной площадки запрещается.
Очистку поднятых кузовов автомобилей-самосвалов после разгрузки бетонной смеси следует производить скребками или лопатами с удлиненной рукоятью. Рабочие, проводящие очистку, не должны становиться на колеса или находиться в кузове транспортного средства. Нельзя ударять кувалдой по кузову с целью очистки кузова от прилипшей бетонной смеси.
Бетонные работы ведутся на открытых строительных площадках, порой при неблагоприятных условиях. Для устранения загрязнения воздушной среды токсическими веществами необходимо на автобетоновозах установить нейтрализаторы выхлопных газов.
Требования безопасности труда при укладке и выдерживании бетонной смеси. Увлажнение бетонных поверхностей способствует снижению запыленности воздуха на рабочих местах.
238
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
При укладке бетонной смеси стреловыми и башенными кранами рабочему-бетонщику запрещается:
♦ работать с неисправным механизмом открывания затвора бадьи;
♦ работать с бадьей, не прошедшей испытание на надежность;
♦ производить подъем бадьи, не убедившись в надежности строповки;
♦ находиться в опасной зоне возможного падения бадьи;
♦ работать с бадьей на высоте без подмостей с надежными ограждениями;
♦ раскачивать подвешенную бадью;
♦ производить очистку и смазку бадьи в подвешенном состоянии.
Перед подъемом бадьи с бетонной смесью проверяют наличие предохранительного устройства, исключающего самораскрывание затвора при его случайном ударе об опалубку.
Перемещение загруженных бетонной смесью или порожних бадьи или бункера разрешается только при закрытом затворе.
Подачу бадьи к месту укладки бетонной смеси следует осуществлять таким образом, чтобы расстояние между ней и выступающими частями конструкций и оборудования было по горизонтали не менее 1 м и по вертикали — 0,5 м. При укладке бетона из бадей или бункера расстояние между нижней кромкой бадьи или бункера и ранее уложенным бетоном или поверхностью, на которую укладывается бетон, должно быть не более 1 м, если иные расстояния не предусмотрены проектом производства работ. .
Открывать затвор бадьи можно лишь после того, как бадья займет наиболее благоприятное для данных условий выгрузки положение.
Рабочие, укладывающие бетонную смесь на поверхности, имеющей уклон более 20°, должны пользоваться предохранительными поясами.
При монтаже и перестановке хоботов и виброхоботов участок работ должен быть огражден. Перед монтажом хоботов и виброхоботов следует убедиться в прочности и исправности звеньев и их креплений.
Перед началом укладки бетонной смеси виброхоботом проверяется исправность и надежность закрепления всех звеньев виброхобота между собой и к страховочному канату.
Для безопасного ведения работ при укладке бетонной смеси бетононасосами рабочий-бетонщик должен знать:
♦ принципиальное устройство бетононасоса;
♦ характеристики бетонных смесей, перекачиваемых по бетонопроводу;
♦ значение сигналов, подаваемых оператору бетононасоса, для маневрирования стрелой автобетононасоса или автономной распределительной стрелой-манипулятором.
Работающий бетононасос должен быть заземлен. Перед пуском бетононасос должен быть опробован под давлением воздуха и воды.
При применении автобетононасосов следует соблюдать все указания и инструкции по эксплуатации бетононасосных установок. При этом, учитывая огра
239
Технология строительного производства
ниченную сбалансированность и устойчивость этой машины в рабочем состоянии (с развернутой манипуляционной стрелой), необходимо руководствоваться следующим:
♦ автобетононасос устанавливается на горизонтальной площадке. Его устойчивость в рабочем состоянии обеспечивается выдвижением до отказа выносных опор (аутригеров), которые разгружают колеса и рессоры базового автомобиля и уменьшают опрокидывающий момент. При наличии слабого грунта под выдвижные опоры укладывают прокладки. Эксплуатация автобетононасоса не разрешается, пока он не установлен на выносные опоры;
♦ при установке автобетононасоса у кромки котлована минимально допустимое расстояние по горизонтали от подошвы откоса котлована до ближайших опор машины (при фронтальной установке автобетононасоса до точки опоры переднего колеса автомобиля, при боковой установке — до выдвижной опоры) должно быть не менее глубины откоса плюс 1 м (при насыпных и гравийных грунтах);
♦ скорость поворота стрелы не должна превышать 0,5 об/мин. При этом радиус поворота стрелы является опасной зоной;
♦ передвижение автобетононасоса с позиции на позицию на объекте допускается только при стреле, установленной в транспортном положении.
При выгрузке бетонной смеси из автобетоносмесителя в приемный бункер бетононасоса запрещается производить очистку решетки приемного бункера бетононасоса при вращении перемешивающего устройства.
Монтаж, демонтаж и ремонт бетоноводов, удаление из них задержавшегося бетона (пробок) допускается только после снижения давления до атмосферного.
Во время прочистки (испытания, продувки) бетоноводов сжатым воздухом работники, не занятые непосредственно выполнением этих операций, должны быть удалены от бетоновода на расстояние не менее 10 м.
Запрещается:
♦ включать и выключать бетононасос в отсутствие оператора бетононасоса;
♦ открывать защитную решетку загрузочного бункера при работающем двигателе и не снятом давлении в гидросистеме и гидроаккумуляторе. Проталкивать бетонную смесь через решетку приемного бункера бетононасоса при закупорке горловины приемного бункера во время работы бетононасоса;
♦ находиться под стрелой автобетононасоса;
♦ отклонять гибкий шланг бетонопровода бетононасоса более чем на допустимые расстояния (как правило, до 1,5 м).
При работе с пневмонагнетателем, ресивером и гасителем должны соблюдаться правила техники безопасности, обязательные при применении оборудования, работающего под давлением.
Запрещается эксплуатировать пневмонагнетатель без звуковой или световой сигнализации между установкой и местом приема смеси в конструкцию.
240
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
Нельзя допускать отсоединения гасителя и бетонопровода в процессе подачи бетонной смеси до полного освобождения нагнетателя и бетонопровода от сжатого воздуха.
При укладке бетонной смеси ленточными бетоноукладчиками запрещается:
♦ включать и выключать бетоноукладчик в отсутствие оператора;
♦ стоять под стрелой бетоноукладчика.
При уплотнении бетонных смесей глубинными, площадочными вибраторами и специальными виброрейками рабочему-бетонщику запрещается:
♦ работать с неисправным вибрационным оборудованием;
♦ самостоятельно, в отсутствие дежурного электрика, подключать вибрационное оборудование к распределительным электрощитам;
♦ работать с виброоборудованием без вибрационной защиты.
При работе с электромеханическими вибраторами запрещается:
♦ начинать работу, не убедившись в исправности вибратора, наличии надлежащего заземления, а также при неисправном натянутом или скрученном выводном кабеле;
♦ перемешать вибратор за токоведущий кабель;
♦ оставлять вибратор, подключенный к сети, без надзора при перерывах в работе и при переходе с одного места на другое, а также устранять неисправности вибратора при включенном электродвигателе;
♦ работать без резиновых перчаток и сапог.
При работе с пневмовибраторами запрещается:
♦ начинать работу, не убедившись в надежности крепления воздухопроводящего рукава, а также при неисправном, натянутом или Скрученном воздухоподводящем рукаве;
♦ производить ремонт и очистку включенного вибратора.
Длительное воздействие вибрационного инструмента может стать причиной возникновения вибрационной болезни. Чтобы предупредить ее возникновение, необходимо применять машины с параметрами вибрации в пределах санитарных норм; правильно пользоваться пневматическим инструментом, следить за его исправностью и своевременно ремонтировать; вводить в бетонную смесь пластифицирующие добавки.
Вибрация оказывает сильное воздействие на утомленный организм, поэтому необходимо равномерно распределить физическую нагрузку в течение рабочего дня. Продолжительность работы виброинструментом не должна превышать двух третей рабочей смены. При этом непрерывное воздействие вибрации на рабочего, включая микропаузы, должно быть не более 15—20 мин. Помимо обеденного перерыва, который должен быть не менее 40 мин, рабочие должны иметь два регламентированных перерыва: первый — 20 мин через 1—2 часа после начала смены и второй — 30 мин через 2 часа после обеденного перерыва.
Обязательны осмотры рабочих врачами-специалистами (невропатологом, отоларингологом): предварительные — при поступлении на работу и периоди-
16 А С Стаценко
241
Технология строительного производства
ческие — один раз в год. Лица, страдающие сердечно-сосудистыми заболеваниями (стенокардией, гипертонической болезнью), язвенной болезнью и хроническими болезнями женской половой сферы, к работе, связанной с вибрацией, не допускаются. Запрещается она также рабочим моложе 18 лет.
При электропрогреве бетона зона электропрогрева ограждается в соответствии с техническими требованиями, обозначается знаками безопасности и сигнальными лампами в темное время суток ил и в условиях плохой видимости. Сигнальные лампы должны подключаться так, чтобы при их перегорании отключалась подача напряжения.
Монтаж и присоединение электрооборудования к питающей сети должны выполнять только назначенные электромонтеры, имеющие квалификационную группу по технике безопасности не ниже III. Зона электропрогрева бетона должна находиться под их круглосуточным наблюдением.
Выполнение каких-либо других работ на этих участках не разрешается.
В зоне электропрогрева необходимо применять изолированные гибкие кабели или провода в защитном шланге. Не допускается прокладывать провода непосредственно по грунту или по слою опилок, а также провода с нарушенной изоляцией.
Открытая (незабетонированная) арматура железобетонных конструкций, связанная с участком, находящимся под электропрогревом, подлежит заземлению (занулению).
Вопросы для самопроверки
1. Каковы основные требования к опалубке?
2. Какие типы опалубок вы знаете?
3. Что вы знаете о назначении и характеристиках арматуры?
4. Какие применяются средства для транспортирования бетонной смеси от бетонного завода до строительной площадки?
5. Как и какими средствами производится подача бетонной смеси к месту укладки и распределения ее в бетонируемой конструкции?
6. Как распределяют бетонную смесь в бетонируемой конструкции?
7. Как уплотняют бетонную смесь?
8. Как производится уход за бетоном после укладки и уплотнения бетонной смеси?
9. Когда и как производится снятие опалубки?
10. Что проверяется при приемке законченных бетонных и железобетонных конструкций или частей сооружений?
Тест
1. Бетонные и железобетонные конструкции с ненапрягаемой и напрягаемой арматурой, возводимые непосредственно на строительной площадке, бывают:
а) монолитные;
б) сборные;
в) сборно-монолитные;
г) площадочные.
242
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы
2. Как называется форма для укладки бетонной смеси, которая обеспечивает заданные проектом конфигурацию, размеры и качество лицевых поверхностей бетонируемой конструкции?
а) стакан;
б) посуда;
в) опалубка;
г) арматурное изделие.
3. Стальные элементы, заанкеренные в бетоне и предназначенные для соединения сборных железобетонных конструкций между собой или с другими конструкциями зданий и сооружений, представляют собой:
а)сетки;
б) каркасы;
в) закладные детали;
г) арматурные изделия.
4. Надо перед укладкой бетонной смеси удалять металлическими щетками поверхностную цементную пленку с ранее уложенного бетона?
а) не требуется, так как млжет нарушиться целостность затвердевшего слоя бетона;
б) нет, нужно только очистить поверхность бетона от мусора и пыли;
в) да;
г) да, с вырубкой бетона до арматуры.
5. Добавлять воду на месте укладки бетонной смеси для восстановления или увеличения ее подвижности:
а) можно;
б) можно, но тщательно перемешивая смесь;
в) можно, но не более указанного в сопроводительных документах;
г) запрещается.
6. Верхний уровень уложенной бетонной смеси должен быть:
а) на 10—20 мм выше верха щитов опалубки;
б) на уровне верха щитов опалубки;
в) на 50—70 мм ниже верха щитов опалубки;
г) не регламентируется.
7. При уплотнении бетонной смеси поверхностными вибраторами шаг их перестановки должен обеспечивать перекрытие площадкой вибратора границы уже провибри-рованного участка:
а) допускается разрыв 5—10 см;
б) перекрытие не требуется;
в) на 10 см;
г) не регламентируется.
8. При уплотнении бетонной смеси опирание вибраторов на арматуру и закладные изделия, тяжи и другие элементы крепления опалубки:
а) допускается;
б) не допускается;
в) допускается в соответствии с указаниями бригадира;
г) только на стальные элементы размерами более 20 мм.
9. Защищать уложенный бетон от попадания атмосферных осадков:
а) не требуется, так как осадки улучшают его качество;
243
Технология строительного производства
б) да, в начальный период твердения бетона;
в) да, не менее месяца;
г) всегда, весь период эксплуатации.
10. При приеме законченной монолитной железобетонной конструкции отметка опорной поверхности может иметь:
а) плюсовой допуск (быть выше);
б) минусовой допуск (быть ниже);
в) плюс-минус (быть выше или ниже);
г) не регламентируется.
Ключ
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
а В в В Г в В б б б
ГЛАВА 10. МОНТАЖ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Монтаж строительных конструкций — основной комплексно-механизированный производственный процесс сборки зданий и сооружений из элементов и конструктивных узлов заводского изготовления. Монтажные работы — комплекс взаимосвязанных механизированных процессов, операций и приемов, конечным результатом которых являются смонтированные здания, сооружения или технологические конструкции. Монтаж конструкций происходит в сжатые сроки за счет применения оптимального количества наиболее совершенных механизмов, укрупнения конструкций в блоки.
В зависимости от принятой последовательности установки элементов каркаса здания различают раздельный, комплексный и смешанный методы монтажа.
При раздельном (дифференцированном) методе монтажа за каждую проходку краном устанавливают конструкции определенного вида. Например, при монтаже одноэтажных промышленных зданий за первую проходку монтируют колонны, затем, после их выверки и закрепления, — подкрановые балки и подстропильные фермы со связями, за третью — фермы и плиты покрытия. При монтаже многоэтажных зданий вначале монтируют колонны одного яруса, затем ригели, балки, далее плиты перекрытия или покрытия.
Преимущества такого метода — возможность применения кранов различных типов для разноименных элементов, более полное использование механизмов и приспособлений, повышение производительности труда монтажников за счет специализации выполняемых работ, улучшение условий поставок материалов. Недостатки метода — большая площадь монтажных работ, большое число проходок крана, задержки сдачи законченных участков здания.
Комплексный (совмещенный, сосредоточенный) метод обеспечивает монтаж всех конструкций в пределах каждой монтажной ячейки за одну проходку крана. Преимущества такого метода — возможность совместно с монтажом вести работы по навеске стеновых ограждений, устройству кровли и монтажу технологического оборудования; недостатки — частая смена монтажной оснастки и монтаж элементов и конструкций различной массы одним краном.
Комбинированный (смешанный) метод отличается тем, что часть конструкций монтируют раздельно (например, колонны и ригеля), а часть — комплексно (элементы покрытия или перекрытий, наружные стены и др.).
По направлению различают методы продольного (вдоль пролета здания) и поперечного (поперек пролета) монтажа зданий.
Для лучшей организации монтажа конструкций зданий и последующих строительных работ, создания безопасных условий труда здание в плане условно разделяют на захватки и участки. Это разделение рекомендуется производить учитывая равенство объемов работ и расположение температурных швов. По вертикали здание делится на ярусы высотой в один или несколько этажей в зависимости
245
Технология строительного производства
от конструкции колонн. Например, если колонна по высоте — на два этажа, значит и ярус составляет два этажа.
10.1. Транспортирование сборных конструкций
В зависимости от вида транспортирования и размещения конструкций на строительной площадке существуют два способа монтажа:
♦ с транспортных средств;
♦ с приобъектного склада, расположенного в зоне действия монтажного крана.
При монтаже конструкций с транспортных средств сокращаются затраты на погрузочно-разгрузочные операции и содержание складов, но при этом необходимо организовать работу монтажных машин, транспорта и завода-изготовителя конструкций в соответствии со специально разрабатываемой транспортномонтажной картой.
Для разработки транспортно-монтажной карты назначается очередность монтажа всех конструкций (для каждой из них указывается монтажный номер); в зависимости от грузоподъемности и размеров кузова или прицепа автомобиля определяются отправные транспортные единицы (комплекты); на основании производственных данных или ЕНиР рассчитываются продолжительность и время монтажа. Пример одного из вариантов транспортно-монтажной карты представлен в табл. 10.1. Транспортно-монтажная карта имеется у завода-поставщика, транспортной организации и монтажников.
Таблица 10.1
Транспортно-монтажная карта
Дата и смена Номер комплекта Монтажный номер Марка Длина, м Масса, т Схема размещения изделий Время монтажа
элемента комплекта
19.06 2-я смена 17 88 НС-2 5,4 3,5 14,0 НС-2 16.00- 17.20
89 НС-2 5,4 3,5 НС-2
90 НС-2 5,4 3,5 НС-2
91 НС-2 5,4 3,5 НС-2
Размещение элементов на транспортных средствах должно обеспечивать предусмотренную проектом последовательность монтажа для разгрузки каждого элемента без нарушения устойчивости остальных.
Наиболее экономичная доставка строительных конструкций без их повреждения возможна при использовании специализированных транспортных средств (полуприцепы-платформы, фермовозы, панелевозы, опоровозы, блоковозы), которые состоят из тяговой машины и прицепа, полуприцепа или прицепа-роспуска.
246
Глава 10. Монтаж строительных конструкций
Конструкции устанавливаются на подкладки и прокладки прямоугольного сечения толщиной не менее 25 мм и не менее высоты петель и других выступающих частей. При многоярусной погрузке однотипных конструкций подкладки и прокладки должны располагаться по одной вертикали. Во избежание повреждения сборных железобетонных элементов при транспортировании их укладка производится на две опоры. Применять промежуточные прокладки не допускается.
Сборные железобетонные конструкции транспортируются:
♦ колонны и сваи — в горизонтальном положении, двухветвевые колонны должны опираться на обе ветви;
♦ фермы и балки — в положении «на ребро»;
♦ однопролетные балки и ригели — в рабочем положении (т.е. плоскостью, наиболее насыщенной арматурой, — вниз);
♦ стеновые панели, перегородки и другие крупноразмерные элементы, не рассчитанные на работу при изгибе, а также все элементы толщиной менее 20 см — в вертикальном положении;
♦ плиты лестничных маршей — горизонтально.
Прочность бетона перевозимых конструкций должна составлять не менее 70% проектной.
При перевозке стальных конструкций необходимо применять приспособления, исключающие образование остаточных деформаций и смятие стали.
10.2. Приемка и складирование сборных конструкций
На доставляемом изделии ставится товарный знак или указывается краткое наименование завода-изготовителя, марка изделия, штамп ОТК, дата изготовления, масса изделия (свыше 0,5 т). Заводом-изготовителем на изделия наносятся риски осей (если они подлежат укрупнительной сборке), метки, обозначающие места опирания и строповки, и надписи «верх», если его трудно отличить от низа конструкций.
Предварительное складирование конструкций на приобъектных складах допускается только при соответствующем обосновании. Такие склады размещают в зоне действия монтажного крана. Их территория должна быть хорошо освещена, спланирована с уклонами для стока и отвода воды с усилением щебнем верхнего слоя грунта. Поперечные проезды на территории складов устраивают на расстоянии не более 100 м друг от друга. Через каждые два штабеля в продольном направлении и через 25 м в поперечном оставляют проходы шириной не менее 1 м, расстояние между смежными штабелями должно быть не менее 0,2 м.
Конструкции следует укладывать (устанавливать) на складе рассортированными по типам и маркам. Маркировочные надписи и знаки должны быть видны, и обеспечена возможность захвата каждой отдельно стоящей конструкции (или верхней конструкции в штабеле), контейнера или пакета краном и свободный подъем для монтажа.
247
Технология строительного производства
Конструкции при хранении следует укладывать (устанавливать) способом (в штабели, кассеты и др.), установленным стандартом или техническими условиями на конструкции конкретных видов в зависимости от их формы, размеров и назначения. Высота штабеля и расположение подкладок (опор) и прокладок под конструкциями (прямоугольного или трапецеидального поперечного сечения из дерева или других материалов) также устанавливаются стандартом или техническими условиями или проектной документацией на эти конструкции (табл. 10.2, 10.3).
Таблица 10.2
Требования при складировании конструкций на монтажных стройплощадках в кассетах
Наименование конструкций Положение при складировании Расположение подкладок (установленное стандартом)
Панели стеновые наружные бетонные и железобетонные для зданий и сооружений Вертикальное или наклонное Опоры — только под несущим слоем. При наличии в панели выступающих вниз частей и деталей высота опор должна превышать их высоту не менее чем на 50 мм
Фермы железобетонные Вертикальное (наклон не более 10’) В пределах опорных узлов в местах установки опорных закладных изделий
Панели железобетонные сплошные для перекрытий жилых и общественных зданий Вертикальное положение —
Марши с полуплощадками (типа Л МП) Положение «на ребро» —
Подкладки под конструкции следует укладывать на твердое искусственное или плотное и тщательно выровненное естественное основание. Толщина подкладок и прокладок должна быть не менее 30 мм. Нижний ряд штабеля складируемых конструкций укладывают на деревянные инвентарные подкладки сечением не менее 100x100 мм либо на бревна, опиленные с двух сторон, а последующие ряды — на прокладки толщиной не менее 30 мм. Деревянные подкладки под фермами железобетонными должны быть толщиной не менее 40 мм, шириной не менее 150 мм, длиной — на 100 мм больше ширины фермы
При наличии в конструкциях выступающих деталей или монтажных петель толщина подкладок и прокладок должна превышать размер выступающих деталей или петель не менее чем на 20 мм. Для конструкций круглого поперечного сечения подкладки и прокладки должны иметь упоры против раскатывания.
248
Глава 10. Монтаж строительных конструкций
Подкладки и прокладки должны выступать за края изделий не менее чем на 50 мм. При укладке конструкций в штабели подкладки и прокладки по высоте штабеля следует располагать по вертикали одна над другой.
Расстояния между прокладками и подкладками в штабелях стальных конструкций должны исключать появление остаточных деформаций; элементы не должны соприкасаться с грунтом, на них не должна застаиваться вода.
Наружные железобетонные стеновые панели устанавливаются в кассеты или пирамиды в вертикальном или наклонном положении, внутренние стеновые панели и панели перегородок — в кассеты вертикально. Стропильные железобетонные безраскосные фермы, стропильные предварительно напряженные железобетонные балки для пролетов 12 м, размещают в кассетах в рабочем положении; колонны железобетонные для одноэтажных промышленных зданий — в горизонтальном положении.
Таблица 10.3
Требования при складировании конструкций на монтажных стройплощадках в штабелях
Наименование конструкций Допускаемая высота штабеля, м, не более Положение при складировании Расположение подкладок и прокладок (установленное стандартом)
Блоки стеновые бетонные и железобетонные высотой до 800 мм для зданий 2,5 Вертикальное (рабочее) положение —
Балки стропильные (кроме балок типа БСД) и подстропильные и прогоны железобетонные для зданий и сооружений 2 Горизонтальное (рабочее) положение В соответствии со схемами, приведенными в рабочих чертежах
Балки типа БСД (стропильные двускатные) В один ряд по высоте Горизонтальное (рабочее) положение В соответствии со схемами, приведенными в рабочих чертежах
Ригели железобетонные для зданий и сооружений 2,5 Горизонтальное (рабочее) положение В соответствии со схемами, приведенными в рабочих чертежах
Колонны железобетонные для зданий и сооружений 2 (не должна превышать ширину штабеля более чем в два раза) Горизонтальное положение В соответствии со схемами, приведенными в рабочих чертежах. Нижний ряд колонн с круглым сечением ствола должен быть уложен на седлообразные подкладки; на концах прокладок должны быть ограничительные бруски, препятствующие скатыванию колонн
249
Технология строительного производства
Окончание табл. 10.3
Наименование конструкций Дсщускаемая высота штабеля, м, не более Положение при складировании Расположение подкладок и прокладок (установленное стандартом)
Балки железобетонные для пролетных строений В один ярус Вертикальное положение (наклон не более 15°) В местах, указанных в рабочих чертежах
Плиты железобетонные для пролетных строений 6 рядов по высоте Горизонтальное положение В местах, указанных в рабочих чертежах
Марши и площадки лестниц железобетонные, кроме лестничных маршей с полуплощадками 2,5 Горизонтальное положение (марши — вверх ступенями) В местах расположения строповочных отверстий или монтажных петель
Накладные проступи лестниц железобетонные Попарно лицевыми поверхностями вплотную одна к другой На расстоянии 200 мм от торцов
Панели железобетонные сплошные для перекрытий жилых и общественных зданий 2,5 Горизонтальное (рабочее) положение По линии подъемных устройств (петель, отверстий) или в непосредственной близости от них
Плиты перекрытий железобетонные ребристые высотой 300 мм для зданий и сооружений 2,5 Горизонтальное положение По торцам продольных ребер в местах установки опорных закладных изделий
Плиты перекрытий железобетонные ребристые высотой 400 мм для производственных зданий промышленных предприятий 2,5 Горизонтальное положение По торцам продольных ребер в местах установки опорных закладных изделий
Плиты перекрытий железобетонные многопустотные для зданий и сооружений 2,5 Горизонтальное положение Вблизи монтажных петель
Перемычки железобетонные для зданий с кирпичными стенами 2 Рабочее положение На расстоянии 200-250 мм от торца
Хранение конструкций или отдельных их элементов необходимо производить, соблюдая меры, исключающие возможность их повреждения и загрязнения. Если их показатели качества снижаются от попадания атмосферной влаги, они на период хранения должны быть защищены от увлажнения.
250
Глава 10. Монтаж строительных конструкций
10.3. Укрупнительная сборка конструкций
Уменьшение количества монтажных элементов является основным резервом сокращения трудоемкости и продолжительности монтажа.
Укрупнение конструкций в блоки определяется проектом. Поэтому предложения монтажной организации по укрупнению конструкций в блоки должны быть согласованы проектной организацией и переданы заводу-изготовителю конструкций.
Конструкции, которые из-за больших размеров или массы не могутбыть доставлены на монтажную площадку, изготовляют на заводах отдельными частями и на специальной сборочной площадке у места монтажа укрупняют. При этом применяют специальные стенды и кондукторы, обеспечивающие требуемую точность сборки.
Металлические конструкции собирают преимущественно в горизонтальном положении на стеллажах или на подкладках высотой 0,3—0,8 м, установленных в один уровень.
Прогрессивным является способ монтажа зданий и сооружений большой площади или высоты пространственно-жесткими секциями или блоками. В этом случае сборка конструкций осуществляется на конвейерной линии, расположенной у строящегося здания. К месту подъема подается готовый блок или секция. При этом достигаются следующие преимущества:
♦ значительно уменьшается число подъемов, осуществляемое основными монтажными механизмами, и таким образом достигается сокращение сроков строительства;
♦ повышается степень использования по грузоподъемности основных монтажных механизмов;
♦ снижаются трудозатраты и повышается уровень безопасного ведения работ за счет перенесения работ по установке, выверке, временному и постоянному закреплению элементов и конструкций в стационарные условия, при этом, работы выполняются на уровне земли.
Части железобетонных балок и ферм доставляют на площадку и укрупняют в вертикальном положении.
Перед укрупнением с предварительным натяжением при помощи специальных челноков диаметром примерно на 3 мм меньше диаметра канала, проверяется проходимость каналов в каждом сборном элементе.
Арматуру для напряженного армирования балок и ферм обычно применяют в виде пучков из высокопрочной проволоки одинаковой толщины (4—8 мм), количество проволок в пучке зависит от нагрузок. Арматуру через каналы укрупняемой конструкции протаскивают лебедкой при помощи тонкого стального каната. Протянув арматуру, заполняют вертикальные швы между стыкуемыми элементами.
251
Технология строительного производства
Натяжение арматуры должно производиться только после достижения раствором в швах прочности, указанной в проекте.
Для захвата арматуры при ее натяжении используют клиновые, гильзовые, гильзостержневые и другие анкерные устройства. Натяжение арматуры производится при помощи гидродомкратов.
Перед заполнением раствором (инъецирование) каналы промывают водой и продувают сжатым воздухом. Растворонасосом или пневмонагнетателем в них нагнетают раствор до выхода его сильной струей с другого конца канала. Нагнетание осуществляется без перерыва. Нагнетание раствора и его выдерживание в каналах при отрицательной температуре запрещается. Для приготовления раствора следует применять.портландцемент марки не ниже 400. Использовать химические ускорители твердения раствора не разрешается.
10.4. Грузоподъемные машины и выбор монтажного крана
Монтаж зданий и сооружений представляет собой комплексный процесс, выполняемый с помощью одной или нескольких машин, которые объединены в производственный комплекс.
Выбор комплекта машин осуществляется с учетом производственных условий, принятого способа выполнения работ и технико-экономических показателей. К основным технико-экономическими показателям работы комплекта машин и механизмов относятся: продолжительность выполнения монтажных работ; удельные трудозатраты на монтаж одной тонны конструкций; удельная себестоимость монтажных работ и др.
Простыми грузоподъемными устройствами являются монтажные мачты, шев-ры, вантовые краны и другие приспособления, служащие для монтажа тяжелого оборудования и в качестве самоподъемных механизмов при монтаже высотных сооружений, когда невозможно использование кранов. Наличие вант, ограничение зоны действия и сложность перестановки создают существенные неудобства при применении этих монтажных средств.
При монтаже строительных конструкций находят применение самоходные стреловые и башенные краны, основными техническими параметрами которых являются грузоподъемность (масса поднимаемого груза), вылет и высота подъема крюка.
Самоходные стреловые краны по конструкции ходового устройства делятся на автомобильные, пневмоколесные и гусеничные. К категории самоходных стреловых кранов относятся также железнодорожные и плавучие краны.
Для увеличения вылета и высоты подъема крюка стандартную стрелу стреловых кранов часто оснащают дополнительными вставками и маневровыми стрелами. Получило распространение башенно-стреловое оборудование, в котором основная стрела расположена вертикально и используется в качестве башни, а дополнительная, длиной 10—40 м, — горизонтально.
252
Глава 10. Монтаж строительных конструкций
В стреловых самоходных кранах стрелы, длина которых изменяется без груза, называются выдвижными, с грузом — телескопическими.
Широкое применение находят краны с телескопической стрелой, которая обеспечивает маневренность, делает его компактным, и позволяет производить работы на ограниченных площадях, что особенно важно в городских условиях. В настоящее время используются краны с телескопической стрелой длиной до 84 м при массе поднимаемого груза до 400 т.
Стреловые краны для удобства перевозки и маневрирования имеют опорную базу небольшой ширины, при которой нельзя поднимать большие грузы по условиям устойчивости и допустимой нагрузки на опоры. Поэтому для увеличения опорной базы и разгрузки шасси пневмоколесные и рельсовые железнодорожные краны грузоподъемностью свыше 10 т, а автомобильные и при меньших грузоподъемностях оборудуют специальными выносными опорами, расположенными по углам неповоротной опорной рамы крана. Выносные опоры кранов представляют собой или выдвижные балки, перемещающиеся в коробчатых направляющих, или поворотные горизонтальные кронштейны, или откидные вертикальные кронштейны, имеющие на свободных концах винтовые или гидравлические домкраты. Использование выносных опор кранов, повышая устойчивость крана, снижает его маневренность. Поэтому разработаны и применяются выносные опоры кранов, которые устанавливаются автоматически (приподнимаются) при достижении значения опрокидывающего момента выше допустимого.
Автомобильные краны являются наиболее мобильными грузоподъемными машинами, способными перемещаться с большой скоростью на значительные расстояния. Их выпускают на шасси грузовых автомобилей (собственно автомобильные краны КА) и на специальном шасси автомобильного типа (КШ). Самоходные стреловые краны заводов бывшего Минстройдормаша имеют буквенные обозначения КС.
Применение автокранов особенно эффективно при рассредоточенном строительстве, укрупнительной сборке конструкций, погрузочно-разгрузочных работах. Они оборудуются выносными опорами, служащими для увеличения грузоподъемности крана.
Краны на шасси автомобильного типа, рассчитанные на специфические режимы работы, имеют относительно небольшие нагрузки на оси и колеса. Многоосное шасси, снабженное гидропневматической подвеской в зоне расположения кабины водителя, обеспечивает передвижение кранов в транспортном потоке по дорогам различных категорий со скоростью до 60 км/ч. Из рабочего положения в транспортное и обратно краны на шасси автомобильного типа переводятся за 3—5 мин.
Пневмоколесные краны (КП) отличаются от автомобильных конструкцией ходовой части, которая для увеличения устойчивости и грузоподъемности выполнена в виде специальной мощной рамы с широко расставленными колесными
253
Технология строительного производства
парами. По существу пневмоколесными с двигателем на шасси являются и краны на короткобазовых шасси (КК).
Короткобазовые краны отличаются от кранов автомобильных и на шасси автомобильного типа близким к единице отношением колеи к базе, наличием полноприводного и полноуправляемого шасси, симметричным расположением кранового оборудования относительно опорного контура, небольшой высотой.
Перемешаются пневмоколесные краны со скоростью до 25 км/ч. При подъеме тяжелых грузов кран должен работать на выносных опорах.
Гусеничные краны (КГ) не требуют улучшенных дорог, устойчивы во время работы, что увеличивает их маневренность и позволяет работать без выносных опор. В связи с небольшой скоростью передвижения гусеничные краны на большие расстояния перевозят на трайлерах-тяжеловозах с частичным демонтажем стрелового оборудования. ч
Башенные краны применяют в основном для монтажа многоэтажных зданий различного назначения. Они позволяют сохранить наибольший полезный вылет крюка по мере роста сооружения при размещении в непосредственной близости от строящегося объекта.
Башенные строительные краны в зависимости от конструкции подразделяются на передвижные на рельсовом ходу и приставные, используемые для монтажа высотных зданий.
Передвижные башенные краны передвигаются по подкрановым рельсовым путям, которые состоят из нижнего и верхнего строений. Нижнее строение представляет собой подготовленное земляное полотно, а верхнее включает балластную призму, конструкции подкрановых путей и тупиковых упоров. Для увеличения мобильности башенных кранов разработан ряд конструкций инвентарных подкрановых путей, состоящих из сборных секций длиной 6,25 м и криволинейных элементов с радиусом кривизны 7—12 м.
Приставные башенные краны выпускают в универсальном (кран может работать как передвижной и как приставной), стационарном или самоподъемном исполнении. Приставные башенные краны в начале строительства работают в основном как передвижные, а затем крепятся к зданию и наращиваются по мере его возведения. Стационарные краны выполняют на инвентарном фундаменте, что позволяет устанавливать их на минимальном расстоянии от здания. Краны в самоподъемном исполнении служат для возведения высотных, компактных в плане зданий и сооружений при небольшой строительной площадке.
В башенном краностроении сохраняется тенденция применения стрел большой длины. Краны грузоподъемностью до 8 т оснащаются стрелами длиной до 50 м, а более мощные — длиной до 80-100 м. Предельная грузоподъемность при этом обеспечивается примерно при вылетах до 24 м, далее она снижается.
При расположении кабины выше 25 м необходимы подъемники.
Козловые краны представляют собой передвижные пролетные строения на рельсовом ходу, вдоль которых движется грузовая тележка с подъемным механизмом.
254
Глава 10. Монтаж строительных конструкций
Подача сборных элементов козловым краном производится в пределах его внутренних габаритов, что ограничивает область применения этих кранов строительством зданий высотой до 5—6 этажей.
Авиационные краны по конструкции подразделяются на вертолеты-краны и аэростаты-краны. Вертолеты-краны служат для монтажных работ в труднодоступных местах, в условиях бездорожья, при возведении высотных сооружений. В отечественной практике используются вертолеты МИ-4, СК-24, МИ-6, МИ-8. У специального вертолета-крана МИ-ЮК есть дополнительная нижняя кабина, куда переходит один из членов экипажа для управления вертолетом во время монтажа.
Повышенный интерес в последнее время вызывает использование для транспортных и монтажных работ аэростатов-кранов — управляемых (дирижаблей) и неуправляемых (привязных) аэростатов. По подсчетам специалистов, аэростат может заменить на стройплощадке 5—6 подъемных кранов. Его применение обойдется примерно в 10 раз дешевле, чем вертолета МИ-ЮК.
Выбор монтажных кранов. Выбор кранов осуществляется на основании соответствия их рабочих параметров требуемым с учетом технико-экономических показателей. Требуемые параметры кранов зависят от массы и габаритных характеристик поднимаемых грузов, а также условий строительной площадки, методов и способов монтажа.
Основными показателями технической характеристики крана являются грузоподъемность, вылет и высота подъема крюка.
Грузоподъемность — наибольшая масса груза и грузозахватного устройства, которая может быть поднята краном (роботом и др.) при условии сохранения его устойчивости и прочности конструкции. Требуемая грузоподъемность Q определяется как наибольшая монтажная масса конструкций или элементов, с учетом возможного отклонения от расчетной в пределах установленного допуска (до 7%) плюс масса приспособлений и монтажной оснастки, включая стропы:
Q = КМ + М , ^тр к о’
где К — коэффициент, учитывающий увеличение массы элемента относительно расчетной (1,07);
Мк — масса монтируемой конструкции, т;
Мо — масса всей установленной на элементе оснастки, т.
Требуемую высоту подъема крюка Нтр (рис. 10.1) рассчитывают по формуле
н = Н+ Н+ Н+ Н, тр О 3 к с’
где Но — высота опоры монтируемой конструкции или элемента над уровнем стоянки крана, м;
Нз — запас по высоте, требующийся по условиям безопасности для заводки конструкций к месту установки или переноса их через ранее смонтированные конструкции, Нз принимается не менее 0,5, м;
255
Технология строительного производства
а
Рис. 10.1. Схемы определения требуемых параметров монтажных кранов: а — башенного; б — стрелового
256
Глава 10. Монтаж строительных конструкций
Нк — высота конструкции в монтажном положении, м;
llt — высота строповки в рабочем положении от верха монтируемой конструкции до низа крюка крана, м.
Вылет крюка крана — расстояние между осью вращения поворотной платформы крана и вертикальной осью, проходящей через центр обоймы грузового крюка. Требуемый вылет крюка L определяют графическим или аналитическим путем как минимальный для конструкций или элементов, которые могуг быть смонтированы краном. При этом учитывают положение ранее установленных конструкций (элементов покрытий одноэтажных зданий, элементов многоэтажных зданий), которые могут ограничить работу крана.
Для башенных кранов монтажный вылет крюка можно определить по формуле
LTp = а/2 + в + с,
где а — ширина кранового пути, м;
в — расстояние от кранового пути до проекции наиболее выступающей части стены, м:
с — расстояние от центра тяжести наиболее удаленного от крана элемента до выступающей части стены со стороны крана, м.
При этом расстояние от оси вращения крана до ближайшей выступающей части здания должно быть на 0,7 м больше радиуса вращения нижней части крана Rj или на I м больше радиуса противовесной консоли R2, т.е.
в = R, + 0,7 - а/2,
или
в= R2+ 1,0-а/2.
Требуемый вылет крюка самоходных стреловых кранов, при котором обеспечиваются достаточные зазоры между стрелой крана и поднимаемым элементом или смонтированными конструкциями, можно определить по формуле
L = (a + d.)(H +Н -Н )/(Н + Н ) + с,
или
L = (в + d,)(H + Н - Н )/(Н + Н + Н + Н ) + с. тр х 2/х тр п ' п с к з7
где а — расстояние от центра строповки монтируемого элемента до точки А, ближайшей к стреле крана, м;
d, — расстояние от оси стрелы крана до точки А, включая зазор между элементом и стрелой (не менее 1 м);
Нн — высота полиспаста в стянутом состоянии (не менее 1,5—2 м);
Нш — высота шарнира пяты стрелы от уровня стоянки крана (нс менее 1,5 м); с — расстояние от оси вращения крана до шарнира пяты стрелы, м;
257
17 А С Стаценко
Технология строительного производства
в — расстояние от центра строповки смонтированного элемента лоточки здания (В), ближайшей к стреле крана, м;
d2 — расстояние от оси стрелы до точки В, включая зазор между стрелой и зданием (не менее 0,8 м).
Определив расчетные параметры монтажных кранов, по их техническим характеристикам выбирают такие машины, рабочие параметры которых удовлетворяют расчетным (равны им или несколько их превосходят).
Использование ЭВМ для выбора монтажных кранов позволяет более оперативно и обоснованно принимать решения. Но при этом необходимо заносить технические характеристики кранов в виде массивов чисел в память ЭВМ. Для эффективного использования крана по грузоподъемности в программе должно быть предусмотрено ограничение по этому параметру, запас которого должен составлять не более 20%.
10.5. Инструменты, приспособления и инвентарь для монтажных работ
Грузозахватные приспособления. Производительность труда монтажников, безопасность производства работ и их качество в значительной степени зависят от применяемого инструмента, приспособлений и инвентаря.
Для привода пневматического инструмента служит сжатый под давлением 0.5-0,6 МПа воздух, подаваемый от пневмоссти или передвижных компрессорных установок. Электрифицированный инструмент приводится в действие электродвигателями в основном мощностью до I кВт от электросети 380/220 В через понизительные трансформаторы с напряжением на выходе 36 или 220 В.
К монтажным приспособлениям относятся грузозахватные и приспособления для выверки и временного закрепления монтируемых конструкций.
Грузозахватные устройства являются связующим звеном между рабочим органом подъемно-транспортной машины и грузом при его перемещении. Грузозахватные устройства различают: с гибким подвесом и с жесткой подвеской: с ручным, автоматическим и дистанционным управлением. По взаимодействию с поднимаемым грузом грузозахватные устройства подразделяют на поддерживающие, зажимные, притягивающие и зачерпывающие.
Грузозахватные приспособления предназначены для обеспечения надежного соединения груза с рабочим органом грузоподъемной машины. Они представляют собой различное сочетание захватов, соединительных элементов и механизмов управления.
Захваты различной конструкции служат для обеспечения безопасных условий производства погрузочно-разгрузочных и монтажных работ, удобства строповки и расстроповки с учетом специфических особенностей поднимаемых элементов. Они являются элементом грузоподъемного средства, непосредственно вза-
258
Глава 10. Монтаж строительных конструкций
имодействуюшим с грузом. По этому принципу захваты подразделяются на зацепные (крюковые), фрикционные, анкерные, опорные и притягивающие.
Зацепные (крюковые) захваты удерживают груз крюком, зацепленным за петлевой элемент груза.
Фрикционные захваты удерживают груз за счет сил трения между поверхностью груза и элементами захвата. С помощью фрикционных захватов монтируются элементы, в основном, колонны массой до 10 т. К фрикционным относятся и рычажные захваты, служащие для монтажа стеновых блоков.
Анкерные захваты удерживают груз путем фиксации закладного элемента в полости груза. К ним относятся коромысловые, клиновые и штыревые захваты.
Коромысловые захваты применяются при монтаже панелей перекрытия. Они имеют шарнирную поперечную планку, вставляемую с несущим стержнем в монтажное отверстие конструкции. Сверху положение захвата фиксируется гайкой или клином.
Применение клиновых захватов позволяет исключить монтажные петли в железобетонных конструкциях. Основной частью клинового захвата является корпус с подвижными в горизонтальном направлении распорными элементами и с распирающим клиновым стержнем (тягой), заклинивающей в рабочем положении распорные элементы между поверхностями клина и груза.
Штыревые (пальцевые) захваты имеют металлический штырь (палец), который вставляется в строповочнос отверстие монтируемой конструкции и с его помощью надежно ее удерживает.
Опорные захваты удерживают груз при опирании части его поверхности на элемент захвата. К ним относятся клещевые, рамные и вилочные захваты. Клещевые захваты представляют собой рычажные системы в виде ножниц, рычаги которых имеют загнутые свободные концы, охватывающие поднимаемый элемент (например, стеновой блок, подкрановую балку).
Притягивающие зяхвямь/удерживают груз за счет разрежения или магнитного поля. К ним относятся вакуумные и электромагнитные захваты.
Вакуумные захваты работают по принципу присоса и исключают появление в монтируемых конструкциях монтажных напряжений. С помощью таких захватов монтируют крупноразмерные тонкостенные железобетонные изделия, а также плиты из непрочных и маложестких материалов (например, асфальтобетонных), структура которых разрушается от приложения сосредоточенных усилий при применении обычного такелажного оснащения. Вакуумные захваты выполняются в виде жесткой рамы, на которой установлены вакуумные камеры (присосы) и размещена вакуумная сеть (ресивер, коллекторы, шланги для каждой вакуумной камеры). Форма вакуумных камер должна соответствовать форме поднимаемого элемента. Магистральный гибкий рукав соединяет вакуумную сеть с вакуум-насосом. По способу создания вакуума в камерах различают насосные, эжекторные и безнасосные вакуумные захваты.
259
Технология строительного производства
Электромагнитные захваты применяют при изготовлении строительных металлических конструкций. Работают они на постоянном электрическом токе, имеют круглую или прямоугольную форму и служат для перемещения грузов из ферромагнитных материалов. Для повышения безопасности эксплуатации электромагнитные грузозахватные устройства в виде подхватов выполняют совместно с механическими приспособлениями, позволяющими удерживать груз при отключении электромагнитов.
Соединительные элементы по конструкции делятся на гибкие (канаты, канатные ветви, цени) и жесткие (из профильной стали).
Стропы, расчалки (ванты), оттяжки, детали полиспастов изготавливают из стальных канатов.
Стальные канаты, находящиеся в работе, периодически осматривают, своевременно выявляя поверхностный износ, разрывы или вспучивание прядей и проволок, образование петель и узлов. Бракуют канаты по числу обрывов проволок на длине одного шага свивки в соответствии с действующими нормами. Шаг свивки — длина отрезка каната, прядь которого совершила полный оборот вокругсго оси.
При эксплуатации канаты необходимо ежемесячно смазывать. Хранить их следует в сухом закрытом помещении. При длительном хранении нс реже чем через 6 месяцев их осматривают и смазывают.
Для стропов изготавливают канатные ветви, состоящие из отрезков каната с концевыми петлями. Заделку концов каната выполняют опрессовкой алюминиевой втулкой или заплеткой с последующей обмоткой концов прядей проволокой. Ручная заплстка канатов трудоемка и требует определенной квалификации исполнителей. Для работы в умеренном климате возможна опрессовка концов каната металлическими втулками. Канатные ветви стропов следует изготавливать из целого каната. Сращивание канатов не допускается.
Коэффициент запаса прочности канатных ветвей по отношению к расчетному разрывному усилию должен быть не менее 6.
Для предохранения петель каната от смятия и перетирания проволок устанавливают коуши, которые делают перегиб каната более плавным.
Механизмы управления грузоподъемных средств обеспечивают механизацию строповки, расстроповки и ориентации груза. Приводы механизмов управления подразделяются на автоматические и ручные. Механизмы управления позволяют осуществлять дистанционную строповку, расстроповку и ориентацию груза при монтаже без подъема на конструкции людей, использования средств подмащи-вания. Расстроповку производят выдергиванием штыря из строповочного отверстия монтируемой конструкции или освобождением запорного элемента захвата натяжением специального тросика, включением электродвигателя или электромагнита.
Наиболее распространенными грузозахватными средствами являются стропы и траверсы.
Стропы (рис. 10.2) применяются для строповки грузов и состоят из соединительных элементов (канатных ветвей и звеньев) и захватов (крюков и карабинов).
260
Глава 10. Монтаж строительных конструкций
Завод-изготовитель
I- 1
№ стропа г ।
О Г/П стропа| |
Дата испытания ' I
Рис. 10.2. Канатные ветви и стропы: а — канатная ветвь с опрессовкой концов каната стальной или алюминиевой втулкой; б — канатная ветвь с заделкой концов каната заплеткой; в, г — двухпетлевые стропы СКП1 с заделкой концов каната опрессованной металлической втулкой и заплеткой; д — кольцевой строп СКК- /; е — одноветвевой строп 1СК; ж — двухветвевой строп 2СК; з — трехветвевой строп ЗСК;
и, к — четырехветвевые стропы 4СК1 и 4СК2
261
Технология строительного производства
Для подъема и транспортировки строительных конструкций, имеющих монтажные петли, используют стропы с прямолинейными ветвями: 1СК, 2СК, ЗСК, 4СК (цифры обозначают количество ветвей). Для подъема и транспортировки конструкций без монтажных петель служат кольцевые и двухпетлевые стропы. Строповку грузов кольцевыми и двухпетлсвыми стропами осуществляют в обхват.
При строповке элементов в обхват во избежание повреждения канатов на острых гранях конструкций устанавливают подкладки. При строповке конструкций за петли концы облегченных стропов снабжают чалочными крюками или карабинами. Крюки должны иметь предохранительные замыкающие устройства, предотвращающие их самопроизвольное расцепление.
Угол между ветвями стропов при подъеме конструкций не должен быть более 90°. Усилие S, приходящееся на каждую ветвь стропа, определяется по формуле
S = —.
ncosy
где Q — вес поднимаемого груза, Н;
п — число ветвей стропа, расчетное;
у — угол наклона ветви к вертикали, град.
Пример. При увеличении расчетного угла наклона значительно возрастают нагрузки на строп. Например, груз весом 15 кН (массой 1,5 т) в одном случае поднимают стропом с углом ветвей у = 45°, во втором — у = 75°. При подъеме элементов за 4 монтажные петли нагрузку от собственного веса элемента считают распределенной на 3 ветви.
s = 15000 = 7050H.
3cos45°
s= 15 000 =|9300Н;
3cos75°
При увеличении угла на 30° усилия в ветвях и, соответственно, в петлях возросли в 2,74 раза.
Коэффициент запаса прочности звеньев и захватов стропов должен быть не менее 5.
Траверсы служат для подъема одним крюком крана длинномерных или объемных элементов с уменьшением высоты подъема крюка. Траверсы воспринимают нагрузки от поднимаемого груза и распределяют их, что позволяет обходиться без усиления элементов. Их выполняют в виде балочных, решетчатых или пространственных конструкций. Пространственные траверсы обеспечивают подъем тяжелых большеразмерных элементов (сантехкабин, блоков-комнат, структур). Иногда траверсы имеют возможность кантовки поднимаемого элемента (балансирные траверсы).
262
Глава 10. Монтаж строительных конструкций
Съемные грузозахватные приспособления (стропы, цепи, траверсы, захваты и т.п.) после изготовления подлежат испытанию на предприятии-изготовителе, а после ремонта — на предприятии, на котором ремонтировались. Они должны подвергаться осмотру и испытанию нагрузкой, в 1,25 раза превышающей их номинальную грузоподъемность.
Каждый строп должен быть снабжен биркой, на которой указывают предприятие-изготовитель, грузоподъемность стропа, дату испытаний (месяц, год), порядковый номер стропа по системе нумерации предприятия-изготовителя. Способ крепления бирки должен обеспечивать ее сохранность до конца эксплуатации стропа.
Стропы, траверсы, захваты, кондукторы, клинья, расчалки для временного закрепления конструкций подбирают по справочной и нормативной литературе. Предпочтение следует отдавать захватным приспособлениям с дистанционным управлением.
Инструменты для выполнения монтажных работ. Для выполнения монтажных работ может быть использован немсханизированный и механизированный инструмент. Наименования и назначение основных нсмсханизированных инструментов монтажника:
стальная щетка — для очистки элементов и конструкций от раствора, грязи и наледи;
скарпель —для незначительной подрубки и выравнивания поверхностей, пробивки отверстий;
скребок — для очистки конструкции от раствора, грязи, наледи;
малка-гладилка — для разравнивания раствора при монтаже блоков в зимнее время;
малка пилообразная — то же, в летнее время;
лом стальной строительный и монтажный — для незначительного перемещения конструкций при их монтаже;
струбцина — для сборки конструкций;
подштопка — для уплотнения раствора в горизонтальных швах;
конопатка — для проконопачивания вертикальных стыков;
рустовка и расшивка — для обработки фасадных швов;
молотки слесарные — для выравнивания поверхностей и работы с ударным инструментом;
молоток-кулачок и кувалды — для загибания монтажных петель, сбивания неровностей;
зубила и крейцмейсели слесарные — для грубой обработки металлов, пробивки отверстий;
оправки — для окончательного совмещения отверстий при сборке конструкций;
гаечные ключи — для завертывания гаек и болтов при сборке и закреплении конструкций и деталей;
263
Технология строительного производства
ножницы ручные пряморежушие — для резки тонколистового металла толщиной до 1 мм;
ножовочные полотна — для перепиливания металла;
напильники слесарные — для опиливания к шабрения (номера насечки: 0 и 1 — драчевые, 2 и 3 — личные, 4 и 5 — доводочные).
Необходимый для выполнения монтажных работ инструмент вместе с технологической оснасткой и оборудованием должен составлять нормокомплскт в соответствии с технологией выполняемых работ.
Приспособления для выверки и временного закрепления конструкций. Выверка и закрепление конструкций в проектном положении являются завершающими и наиболее ответственными стадиями монтажного цикла. С целью обеспечения точности монтажа с уменьшением сроков выполнения и трудоемкости монтажных работ для выверки и временного закрепления сборных конструкций используют различного вида монтажные приспособления: удерживающие — подкосы, растяжки, распорки; ограничивающие — упоры и фиксаторы; универсальные (удерживающе-ограничивающие) — связи, кондукторы.
Подкосы — жесткие монтажные приспособления, предназначенные для удержания сборных элементов в заданном положении.
Растяжки (расчалки) — гибкие монтажные приспособления, работающие только на растяжение. Их используют для раскрепления колонн и других конструкций в плоскости наименьшей жесткости. Длину растяжки можно регулировать с помощью карабина, нужное натяжение создают винтовой стяжкой.
Распорки — жесткие монтажные приспособления, работающие только на сжатие и предназначенные для удержания двух элементов конструкции от смещения внутрь. Их используют в виде горизонтальных связей при монтаже стеновых панелей, перегородок, ферм, ригелей. При шаге ферм 6 м распорки изготавливают из труб; при шаге 12 м применяют пространственные распорки из алюминиевых сплавов или другие приспособления.
Упоры и фиксаторы — монтажные приспособления, удерживающие конструкции в одном или двух направлениях. Упоры наиболее часто используют как составную часть универсальных монтажных приспособлений (связей, кондукторов). К упорам можно отнести клинья, предназначенные для закрепления колонн. В настоящее время разработан целый ряд инвентарных клиньев, повышающих производительность монтажников и позволяющих экономить стройматериалы. С помощью фиксаторов обеспечивается безвывероч-ный монтаж конструкций.
Связи — линейные монтажные приспособления, работающие на растяжение и сжатие. Применяются в основном при монтаже панельных зданий с поперечными несущими стенами.
Кондукторы — пространственные монтажные приспособления, обладающие устойчивостью и служащие для выверки и временного закрепления одного или группы сборных элементов, в основном колонн. Преимущество кондукторов
264
Глава 10. Монтаж строительных конструкций
состоит в том, что оии гарантируют точность выверки и временного закрепления конструкций с наименьшими трудовыми затратами.
Усилия на рукоятках при вращении (натяжении) отдельных устройств монтажных приспособлений не должны превышать 160 И (16 кгс). Масса монтажных приспособлений, устанавливаемых вручную, должна быть не выше: подкосов, растяжек, связей при длине до 3 м — 18 кг, при длине до 6 м — 35 кг; распорок — 5 кг; струбцин — 7 кг; монтажных кондукторов — 50 кг (ГОСТ 24259).
Лестницы, подмости, люльки. Лестницы, трапы и мостки, сходни и средства подмащивания предназначены для обеспечения удобства работы и безопасности работающих.
Лестницы служат для временного сообщения между этажами монтируемого здания и для подъема к подмостям, люлькам, а также на смонтированные конструкции.
У переносных деревянных лестниц и раздвижных лестниц-стремянок длиной более 3 м должно быть не менее двух металлических стяжных болтов, установленных под ступенями. Ступени деревянных лестниц врезают в тетивы, которые через каждые 2 м скрепляют стяжными болтами. Расстояние между ступенями переносных лестниц и раздвижных лестниц-стремянок не должно быть более 0,25 м и менее 0,15 м.
Раздвижные лестницы-стремянки и переносные лестницы имеют устройства, предотвращающие возможность их сдвига и опрокидывания. На нижних концах переносных лестниц и стремянок закрепляют оковки с острыми наконечниками, а при асфальтовых и бетонных полах — башмаки из резины или другого нескользящего материала. При необходимости на верхние концы лестниц навешивают специальные крюки.
Вертикальные лестницы и лестницы с углом наклона к горизонту более 75° при высоте более 5 м должны иметь, начиная с высоты 3 м, ограждения в виде дуг. Дуги располагают на расстоянии не более 0,8 м друг от друга и соединяют не менее чем тремя продольными полосами.
Расстояние от лестницы до дуги не должно быть меньше 0,7 м и больше 0,8 м при радиусе дуги 0,35 — 0,4 м.
Трапы и мостки предназначены для передвижения людей над траншеями или другими препятствиями. Они должны быть жесткими и несмещаемыми, иметь ширину не менее 0,6 м. При длине более 3 м под ними устанавливают промежуточные опоры с прогибом настила не более 20 мм.
Сходни изготавливают из металла или досок. Через каждые 0,3—0,4 м у них должны быть планки сечением 20 х 40 мм для упора ног. Ширина сходней должна составлять не менее 0,8 м при одностороннем движении и 1,5 м при двустороннем.
Трапы, мостки и сходни устраивают с поручнями, закраинами и промежуточным горизонтальным элементом. Расстояние между стойками поручней должно быть не более 2 м. Высота поручней — 1 м, закраин — не менее 0,15 мм.
265
Технология строительного производства
Для ограждения допускается применять металлическую сетку высотой не менее 1 м с поручнем.
Средства подмащивания предназначены для размещения рабочих и материалов при производстве работ на высоте. По типам конструкций они делятся налеса, подмости, вышки, люльки и площадки. Средства подмащивания могул быть свободно стоящими, переставными, передвижными приставными, подвесными и навесными.
Леса представляют собой многоярусную конструкцию, позволяющую организовывать рабочие места на различных уровнях по высоте. Для обеспечения устойчивости стойки лесов должны быть по всей высоте прикреплены к прочным частям зданий и сооружений. Прикрепляются и подвесные леса. Запрещается крепить леса к парапетам, карнизам, балконам и другим выступающим частям зданий и сооружений. Если крепление лесов к строящемуся объекту невозможно. их устойчивость должна быть обеспечена другим способом (например, использованием подкосов и растяжек).
Подмости являются одноярусной конструкцией, предназначенной для выполнения ра от. требующих перемещений рабочих мест. Инвентарные подмости могут быть подвесными, катучими, переставными, передвижными, телескопическими.
Передвижные подмости сварщиков и монтажников перемещают по смонтированным перекрытиям качением, а с этажа на этаж переставляют с помощью крана.
Вышка — передвижная конструкция, используемая для краткосрочных работ на высоте. Выполняются они в основном на базе автомобилей и тракторов, погрузчиков, спецшасси. Вышки характеризуются большими маневренностью и высотой подъема (до 26 м).
Люлька представляет собой подвесную конструкцию, закрепленную на гибкой подвеске с перемещаемым по высоте рабочим местом. Люльки должны иметь сетчатые или дощатые ограждения с четырех сторон высотой не менее 1,2 м.
Площадка — навесная жестко закрепленная конструкция, служащая рабочим местом непосредственно в зоне производства работ, с ограждениями высотой не менее 1,2 м с трех внешних сторон.
Настил средств подмащивания должен иметь ровную поверхность с выступами отдельных элементов щита не более 3 мм и зазором между элементами 5 мм. Соединение щитов настилов внахлестку допускается только подлине, при этом концы стыкуемых элементов должны находиться на опоре и перекрывать ее не менее чем на 0,2 м в каждую сторону.
10.6. Особенности монтажа зданий и сооружений
Методы монтажа характеризуются комплексом организационных и технологических признаков.
266
Глава 10. Монтаж строительных конструкций
Основные организационные признаки:
♦ направление развития фронта работ;
♦ последовательность выполнения монтажных операций;
♦ степень укрупнения монтажных элементов;
♦ деление хода монтажных работ (на очереди, этапы) и сооружения (на захватки, узлы и т.д.).
Технологические признаки: особенности выполнения отдельных операций по захвату (строповке), наводке, ориентированию и установке в проектном положении монтажных элементов, их закреплению, антикоррозийной защите и др.
По технологическим признакам различают 4 группы монтажных операций: ♦ подготовительные, выполнения при необходимости укрупнительной сборки или монтажного усиления конструкций;
♦ такелажные, связанные с оснасткой и строповкой поднимаемой конструкции;
♦ собственно монтажные, предусматривающие подъем, перемещение, наводку, ориентирование, установку конструкции в проектное положение, выверку и закрепление;
♦ сопутствующие, включающие герметизацию стыков, ихзамоноличивание, установку крепежных деталей, частичную отделку и т.д.
Монтаж одноэтажных промышленных зданий. Для одноэтажных промышленных зданий легкого типа с железобетонным каркасом рационален раздельный метод монтажа конструкций.
Одноэтажные промышленные здания тяжелого типа монтируют преимущественно комплексным методом.
Для промышленных зданий площадью свыше 30 тыс. м2 металлическими конструкциями покрытия экономически и технологически оправдано использование конвейерного метода крупноблочного монтажа.
Монтаж оболочек купольных, сводчатых, структурных и других покрытий:
♦ наземная сборка в кондукторах с последующим подъемом конструкции оболочки в проектное положение;
♦ сборка на проектных отметках.
Выбор метода монтажа большепролетных зданий обусловлен тем, что их размеры в плане превосходят радиус действия монтажных кранов, а некоторые монтажные элементы (рамные элементы, арки и др.) ввиду их больших масс и габаритов приходится монтировать частями, используя временные монтажные опоры, либо поднимать в цельно-сборочном виде, применяя спаренную работу монтажных кранов или подъемники.
Во время монтажа конструкций необходимо соблюдать технологическую последовательность, обеспечивающую устойчивость и геометрическую неизменяемость смонтированных конструкций.
При монтаже одноэтажных зданий пути движения кранов и монтажные позиции необходимо выбирать с таким расчетом, чтобы краном на каждой стоянке
267
Технология строительного производства
было смонтировано возможно большее число элементов. Так, например, при пролете 12 м и шаге колонн 6 м краном, двигающимся посередине пролета, могут быть смонтированы два, четыре или шесть монтажных элементов. При пролете 18 и 24 м кран может перемещаться вдоль каждого монтируемого ряда и монтировать до четырех элементов.
Монтаж сборных железобетонных колонн ведут с помощью различных захватов и стропов. В тех случаях, когда монтаж производят с транспортных средств или колонна имеет недостаточную прочность на изгиб, применяют соответствующие балансирные устройства, позволяющие переводить конструкции в вертикальное положение на весу. При этом строповку осуществляют за две или несколько точек. Установку, выверку и закрепление колонн производят с помощью клиньев, расчалок, кондукторов.
Монтаж стропильных балок и ферм производят с помощью траверс. Строповку железобетонных ферм во избежание потери их устойчивости осуществляют за две, три или четыре точки. Перед подъемом на фермы навешивают оттяжки (для ее наводки), инвентарные распорки и монтажные площадки. Для обеспечения устойчивости и геометрической неизменяемости первую установленную ферму или балку следует раскреплять расчалками из стального каната, а последующие — распорками, прикрепляемыми струбцинами к верхним поясам ферм (балок), или специальными кондукторами (рис. 10.3). Обычно для ферм пролетом 18 м используют одну распорку, при пролетах 24 и 30 м — две.
Если отсутствуют специальные указания в проекте производства работ, плиты покрытия рекомендуется укладывать по разметке на верхних поясах ферм (балок) в следующем порядке: по металлическим фермам или фонарям — начиная с середины пролета с симметричной загрузкой; по железобетонным балкам или фермам при бесфонарных покрытиях — от одного края покрытия к другому; в пролетах, примыкающих к ранее смонтированным, — от смонтированного покрытия к свободному концу; по железобетонным фермам с фонарем — от края покрытия к фонарю. Закладные детали каждой плиты не менее чем в трех узлах опирания необходимо приварить к закладным деталям верхнего пояса фермы (балки); первая плита приваривается в четырех точках.
Монтаж стеновых панелей начинают после окончательного закрепления всех элементов каркаса здания.
Монтаж многоэтажных зданий. Многоэтажные здания монтируют одним или несколькими башенными кранами, размещаемыми таким образом, чтобы исключать «мертвые» участки, находящиеся вне зон обслуживания.
При монтаже бескаркасных панельных зданий очередность установки панелей определяется проектом производства работ. Монтаж осуществляют с помощью индивидуального или группового монтажного оснащения, при этом грани элемента или риски на нем должны быть совмещены с рисками, вынесенными от разбивочных осей.
268
Глава 10. Монтаж строительных конструкций
Рис. 10.3. Расположение навесного оборудования и временное крепление ферм инвентарными распорками при монтаже конструкций покрытия: а — навесное оборудование фермы;
б — схема установки распорок; 1 — приставная лестница; 2 — навесная лестница;
3 ~ навесные площадки; 4 — страховочный трос; 5— инвентарные распорки;
6 — положение распорок во время подъема фермы; 7 — хомут; 8 — канат;
9— смонтированная часть пролета; 10— струбцина; 11 — полноповоротный шарнир
269
Технология строительного производства
Проект производства работ предусматривает Последовательность установки панелей с учетом следующих условий:
1. Монтаж начинается с создания жестких узлов, обеспечивающих пространственную неизменяемость конструкций. К ним относятся внешние углы и лестничные клетки здания. Обычно монтаж начинается с внешних углов здания, при этом первой, как правило, ставится угловая панель торцовой стены.
2. Монтаж сборных элементов ведется «на кран», т.е. начинается с более удаленной от крана стены. В этом случае обеспечивается визуальная связь крановщика с местом монтажа, создаются более безопасные условия труда, так как панели не приходится переносить над ранее поставленными. При наличии двух строительных кранов монтаж начинается с внешних углов здания, ближайших к каждому монтажному крану.
3. Панель наружной стены не следует устанавливать между ранее поставленными. Это может нарушить устойчивость панелей или повредить их.
4. Панели наружных стен, несущие панели внутренних стен и балконные плиты монтируются в светлое время суток.
Монтаж внутренних стеновых панелей производят с помощью индивидуальных монтажных приспособлений, группового оснащения, а также специальных деталей, закладываемых в тело панели при изготовлении (метод пространственной самофиксании).
Выверенную в плане панель временно прикрепляют подкосами к плитам перекрытий, внутренние панели могут временно крепиться универсальными стойками, струбцинами, связями.
При монтаже каркасно-панельных зданий установку колонн в проектное положение обычно производят ограниченно свободным методом, используя рамношарнирный индикатор, или свободным методом, применяя одиночный или групповой кондуктор. Временно колонны закрепляют с помощью клиньев, расчалок, переносных домкратов, кондукторов или рамно-шарнирных индикаторов.
Высота колонн определяет высоту яруса: при колоннах на один этаж высота яруса один этаж; при колоннах на два этажа — высота яруса два этажа и т.д. Монтаж очередного яруса выполняют после монтажа, сварки и замоноличивания ригелей и плит перекрытий нижележащего яруса.
К монтажу ригелей приступают после достижения бетоном стыка колонн с фундаментом не менее 50% проектной прочности в летнее время и 100% зимой. Расположение ригелей может быть продольным и поперечным. Ригели необходимо центрировать по осям колонн, соблюдая проектные размеры их опирания на консоли колонн.
Монтаж перекрытия начинают с установки распорных (связевых) плит сначала нижнего, а затем верхнего этажа. На место установки плиту подают в наклонном положении с помощью специального стропа. Уложенные плиты приваривают в четырех углах к полкам ригеля. Рядовые плиты перекрытия укладывают аналогично распорным.
270
Глава 10. Монтаж строительных конструкций
После монтажа перекрытий этажей и плит покрытия приступают к монтажу стеновых панелей. Поясные панели, опирающиеся на простеночные или на плиты перекрытия, временно крепят либо к колонне, либо к плите специальными струбцинами с подкосами или стяжками. Простеночные панели прикрепляют подкосами к плитам перекрытий или к нижележащей поясной панели струбцинами с откидными хомутами.
Одновременно с монтажом панелей заделывают стыки.
Монтаж зданий из объемных блоков начинают после полного завершения всех работ нулевого цикла, с транспортных средств. Монтаж доборных элементов осуществляют с приобъектного склада.
Для блоков с линейным опиранием устраивают деревянные маяки, втоплен-ные в цементно-песчаный раствор постели блока. Для блоков с точечным опиранием выполняют опорные площадки из металлических пластин, набираемых до нужной высоты, и вокруг этих опорных площадок делают постель из цементно-песчаного раствора.
Строповка блоков производится четырсхветвевыми стропами или специальными балансирными траверсами с ручной или автоматической регулировкой, позволяющими выровнять положение блока, если его наружная стена толще и массивнее внутренней.
Блоки монтируют, начиная от середины этажа к торцам, что уменьшает накопление возможных погрешностей, возникающих от неточности изготовления и установки блоков. Разрыв по высоте допускается не более чем на один этаж.
Монтаж стальных конструкций. Металлические колонны опирают: непосредственно на фундамент с забетонированной и затертой выровненной поверхностью: на стальные опорные балки, забетонированные в фундамент; на стальные плиты со строганой верхней поверхностью. Для опирания на стальные плиты необходимо предусмотреть обработку на заводе опорных плит и подошв башмаков колонн путем фрезерования. В этом случае колонну устанавливают без выверки. Безвыверочная установка колонн позволяет на 30% сократить трудоемкость монтажа.
Колонны к фундаменту крепят анкерными болтами, на которые плотно завинчивают гайки. При монтаже колонн высотой до 15 м, кроме анкерных болтов их крепят в направлении наименьшей жесткости нс менее чем двумя расчалками. При высоте колонн более 15 м способ их крепления определяется расчетным путем.
Монтаж подкрановых балок, подстропильных и стропильных ферм производится после выверки и окончательного закрепления колонн и связей, обеспечивающих жесткость их положения.
Блочный монтаж — монтаж конструкций, предварительно укрупненных в плоские или пространственные блоки. Он позволяет снизить трудоемкость и продолжительность строительства крупных промышленных объектов. Примером плоского блока могут служить колонны фахверка, соединенные прогонами и связями.
271
Технология строительного производства
пространственного — блок из двух ферм с прогонами и связями. Непременное требование к пространственному блоку — его геометрическая неизменяемость. Различают монтажные блоки неполной и полной заводской готовности. Последние представляют собой законченную часть здания или сооружения, нс требующую после установки ее в проектное положение дополнительных строительно-монтажных работ.
Сборка блоков неполной заводской готовности (например, пространственных размерами 12x24, 12x36 м и т.д.) собирают на конвейерной линии, представляющей собой расположенный в непосредственной близости от монтируемого объекта рельсовый путь с перемещаемыми по нему от поста к посту тележками-кондукторами, на которых осуществляется сборка. Конструкция блока должна давать возможность монтировать покрытия по системе «блок к блоку».
Готовый блок на тележке-кондукторе транспортируют к месту монтажа и с помощью мощных кранов или специальных кранов-установщиков, смонтированных на мостовых кранах, устанавливают в проектное положение.
Этот способ (конвейерной сборки и блочного монтажа) экономически целесообразен при возведении одноэтажных промышленных зданий площадью не менее 30—50 тыс. м2.
На принципе блочного монтажа основан комплектно-блочный метод строительства. Сущность метода состоит в том, что в стадии проектирования разделяют объекты на крупногабаритные, но транспортабельные, конструктивно законченные и укомплектованные технологическим оборудованием монтажные блоки с целью возведения и ввода в действие мощностей в кратчайшие сроки и при минимальных трудовых затратах. Блоки изготовляют в заводских условиях и доставляют на объект автопоездами. Монтаж заключается в установке блоков в проектное положение, обработке стыков и подключении коммуникаций. Из суперблоков массой 200—350 т и более могут быть смонтированы различные производственные здания практически любой длины высотой 5,2 и 6,4 м с пролетами 12 и 24 м.
Блочный метод монтажа позволяет максимально перенести объемы строительно-монтажных работ со строительной площадки на промышленное производство, резко сократить послемонтажныс процессы и в конечном счете сократить продолжительность и стоимость строительства.
10.7. Техника безопасности ведения монтажных работ
Требования правил безопасного ведения монтажных работ должны учитываться уже в начальной стадии проектирования объекта за счет использования рациональных конструктивных решений и конструкций, например, крупных блоков покрытий с их наземной сборкой, технологичных в монтаже элементов, обеспечивающих их сборку с минимальными затратами ручного труда и времени и т.д.
272
Глава 10. Монтаж строительных конструкций
Мероприятия по безопасному ведению монтажных работ должны предусматриваться на стадии разработки проекта производства работ — за счет применения таких приемов монтажа и такой технологической последовательности монтажных операций, которые обеспечивали бы наиболее удобный доступ кранов к монтажным позициям, а также жесткость и устойчивость монтируемых и ранее смонтированных конструкций.
При размещении на строительной площадке башенных кранов, когда в опасные зоны, расположенные вблизи строящихся зданий, а также мест перемещения грузов кранами, границы которых определяются согласно нормативных требований, попадают транспортные или пешеходные пути, санитарно-бытовые или производственные здания и сооружения, другие места временного или постоянного нахождения работников и других лиц на территории строительной площадки или жилые, общественные здания, транспортные магистрали за ее пределами, необходимо предусматривать решения по безопасности труда, исключающие возможность возникновения там опасных зон, включая:
♦ оснащение башенных крапов средствами для искусственного ограничения зоны их работы;
♦ применение вблизи строящегося здания защитных экранов.
В проектах производства работ указываются:
♦ номенклатура предохранительных приспособлений и средств защиты работающих и определяется потребность в них;
♦ средства освещения строительной площадки, рабочих мест, проходов и проездов, а также средства сигнализации и связи;
♦ требования по санитарно-бытовому обслуживанию работников.
Для предупреждения опасности падения работников с высоты в проектах производства работ должны предусматриваться:
♦ сокращение объемов верхолазных работ;
♦ первоочередное устройство постоянных ограждающих конструкций (стен, панелей, ограждений балконов и проемов);
♦ временные ограждающие устройства, удовлетворяющие требованиям охраны труда;
♦ места и способы крепления страховочных канатов и предохранительных поясов;
♦ средства подмащивания;
♦ пути и средства подъема (спуска) работников к рабочим местам или местам производства работ;
♦ грузозахватные приспособления, позволяющие осуществлять дистанционную расстроповку грузов.
Лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами, крановщики и стропальщики должны до начала работ ознакомиться с проектом и расписаться под ним.
273
18 А С Стаценко
Технология строительного производства
Одним из условий безопасного выполнения монтажных работ должна являться правильная эксплуатация монтажных кранов, обеспечивающая их устойчивость. Для этого монтажный кран должен быть установлен на надежное и тщательно выверенное основание. Краны на рельсовом ходу должны обязательно иметь противоугонные устройства. Кроме того, каждый кран необходимо оборудовать автоматическим устройством для ограничения грузоподъемности.
В соответствии с нормативными требованиями на строительной площадке и монтируемом здании или сооружении должны быть предупреждающие надписи, выделены опасные зоны, ограждены проемы, а рабочие места при производстве работ в вечернее и ночное время — достаточно освещены в соответствии с нормативами освещенности. Граница опасной зоны должна определяться расстоянием от места возможного падения груза с крюка крана или с монтируемых конструкций до возводимого здания.
К опасным должны относиться зоны, в которых проводятся собственно монтажные работы (подъем, перемещение, установка конструкций), подача материалов и других сопутствующих грузов, закрепление статически неустойчивых конструкций, монтажные работы в непосредственной близости от линий электропередач и др.
Контуры опасной зоны описываются радиусом, который может быть определен в зависимости от характера монтажного процесса. Так, при монтаже колонн промышленного здания в горизонтальном положении радиус опасной зоны Ro3 вычисляется по формуле
R = L +L +L , оз max гр зап’
где Lmax — максимальный вылет стрелы с грузом на крюке, м;
Lrp — длина груза, м;
Цап — запас, увеличивающий радиус зоны, м.
При производстве монтажных работ вблизи линий электропередач зона опасности поражения должна определяться исходя из указанных ниже значений:
Напряжение линии электропередачи, кВ Минимальное расстояние, м
До 1 1,5
1-26 2,0
35-110 4,0
150-220 5,0
330 6,0
550-750 9,0
К монтажу строительных конструкций рабочие должны допускаться только после прохождения вводного инструктажа, в процессе которого их знакомят с основными правилами безопасного ведения работ с учетом специфических особенностей данного объекта.
274
Глава 10. Монтаж строительных конструкций
К монтажным и сварочным работам на высоте должны допускаться монтажники и сварщики-верхолазы, имеющие справку о медицинском освидетельствовании, которое они проходят 2 раза в год. К верхолазным работам допускают монтажников, имеющих разряд не ниже 4-го и стаж не менее одного года.
При расположении рабочих мест вблизи перепада по высоте 1,3 м и более технологические карты должны содержать решения по предупреждению падения человека с высоты, которые связаны с определением конструкции и места установки необходимых средств коллективной зашиты — защитных (страховочных или сигнальных) ограждений, а также средств подмащивания и лестниц для подъема на рабочие места.
В связи с тем, что применяемые ограждения являются временными и перемещаются вместе с рабочими местами, они делаются, как правило, инвентарными. При их отсутствии ограждения должны изготавливаться по месту из лесоматериала или металла.
Рабочие, участвующие в монтажных работах, должны носить каски. В отдельных случаях, предусмотренных нормативными требованиями, работы могут выполняться с применением предохранительного пояса, соответствующего техническим требованиям. В этом случае в технологической карте должны быть указаны места и способы крепления предохранительного пояса.
При выборе способа крепления предохранительного пояса следует учитывать зону работы. В случае, если зона работы ограничена и не требует частого перемещения, предохранительный пояс может крепиться к элементам конструкций. В случае, если зона работы значительна и требует свободного перемещения работника, предохранительный пояс следует применять в комплекте со страховочным устройством.
Пояса, находящиеся в работе, должны подвергаться осмотру не реже 1 раза в 15 дней. На предохранительном поясе должны быть обозначены номер пояса и дата его испытания. Запрещается пользоваться поясами, имеющими повреждения, а также поясами, срок использования которых после последнего испытания истек.
Съемные грузозахватные приспособления должны быть снабжены клеймом или прочно прикрепленной биркой с указанием номера, грузоподъемности и даты испытания. Грузоподъемность стропов указывается при угле между их ветвями 90°. Длина каната стропов должна быть такой, чтобы во время подъема груза угол между ветвями не превышал 90°.
Грузоподъемные машины, съемные грузозахватные приспособления и тару, не прошедшие технического освидетельствования, в работе использовать категорически запрещено. Инструмент необходимо содержать сухим и чистым, хранить в закрытых помещениях или специальных инструментальных ящиках-ларях с крышкой. Работать с инструментом, имеющим надлом и трещины на ручках, запрещается.
275
Технология строительного производства
Захваты и другие такелажные приспособления следует периодически испытывать и при необходимости выбраковывать. Перед началом работы и в процессе монтажа такелажные устройства испытывают двойной нагрузкой.
Неисправные съемные грузозахватные приспособления, а также приспособления, не имеющие бирок (клейм), нс должны находиться в местах производства работ. В процессе эксплуатации съемных грузозахватных приспособлений и тары владелец должен периодически проводить их осмотр в соответствии с существующими инструкциями в следующие сроки: траверсы, клещи и другие захваты и тару — каждый месяц; стропы (за исключением редко используемых) — каждые 10 дней. Поврежденные съемные грузозахватные приспособления и тара должны изыматься.
Не допускается выполнять монтаж конструкций на высоте в открытых местах при скорости ветра 15 м/с и более, при гололедице, грозе или тумане, исключающем видимость в пределах фронта работ. Работы по перемещению и установке элементов, имеющих большую парусность (глухие стеновые панели, листовые металлические конструкции и т.д.), следует прекращать при скорости ветра 10 м/с и более.
На участке (захватке), где ведутся монтажные работы, не должны выполняться другие работы и находиться посторонние лица.
К монтажным работам на объекте допускаются рабочие не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр и инструктажи (вводный — при поступлении на работу и первичный — непосредственно на рабочем месте) по соблюдению правил безопасности труда и имеющие соответствующие удостоверения. Рабочий должен быть обучен безопасным приемам труда по утвержденной программе; ежегодно его знания проверяют.
До подъема конструкции должны быть проверены на отсутствие повреждений, очищены от грязи, наледи и т.п. Не допускается подъем конструкций, не имеющих монтажных петель или меток, обеспечивающих их правильную строповку и монтаж. Способы строповки элементов конструкций и оборудования должны обеспечивать их подачу к месту установки в положении, близком к проектному.
Элементы монтируемых конструкций или оборудования во время перемещения должны удерживаться от раскачивания и вращения гибкими оттяжками. Однако сам груз следует поднимать и опускать только в строго вертикальном положении. Перед подъемом надо проверить надежность петель для строповки груза. Запрещается во время перерывов оставлять груз поднятым.
Монтаж конструкций каждого вышележащего этажа (яруса) многоэтажного здания можно производить лишь после проектного закрепления всех монтажных элементов и достижения бетоном (раствором) замоноличенных стыков несущих конструкций прочности, указанной в ППР.
Не допускается пребывание людей на элементах конструкций и оборудования во время их подъема и перемещения. Во время перерывов в работе не допускается оставлять поднятые элементы конструкций и оборудования на весу.
276
Глава 10. Монтаж строительных конструкций
При перемещении монтируемых элементов расстояние между ними и выступающими частями смонтированного оборудования или других конструкций должно быть по горизонтали не менее 1 м, а по вертикали не менее 0,5 м.
Места работ на высоте должны иметь соответствующие ограждения.
При монтаже конструкций особенно опасны верхолазные работы, которые выполняются на высоте более 5 м от поверхности земли или настила перекрытия, а также работы, выполняемые непосредственно с элементов конструкций.
При работе с приставной лестницы на высоте более 1,3 м следует применять предохранительный пояс, прикрепляемый к конструкции сооружения или к лестнице при условии ее закрепления к строительной или другой конструкции. Лестницы или скобы, применяемые для подъема или спуска работников на рабочие места, расположенные на высоте более 5 м, должны быть оборудованы устройствами для закрепления стропа (фала) предохранительного пояса.
Выполняя любые работы на высоте, необходимо обязательно закрепиться карабином цепи предохранительного пояса за прочно установленные конструкции. Каждый предохранительный пояс должен быть испытан на статическую разрывную нагрузку не менее 7000 Н (700 кге) и ударную динамическую нагрузку, возникающую при падении груза массой 100 кг с высоты, равной двум длинам стропа (фала). Данные испытаний заносят в специальный журнал.
По окончании работ проверяют рабочее место, а также нижележащие площадки и этажи (при сварочных работах) с целью ликвидации скрытых очагов, грозящих возникновением пожара.
Вопросы для самопроверки
1. Какие методы монтажа различают в зависимости от принятой последовательности установки элементов каркаса здания?
2. Какие методы различают в зависимости от направления монтажа зданий?
3. Каковы основные требования при транспортировании строительных конструкций?
4. Назовите основные требования при складировании строительных конструкций (их положение, размеры штабелей и др.).
5. Как производится укрупнительная сборка конструкций?
6. Каковы основные технические характеристики и особенности грузоподъемных кранов?
7. Как производится выбор монтажных кранов?
8. Что вы знаете о предназначении и разновидности грузозахватных приспособлений?
9. Как производится монтаж одноэтажных промышленных зданий?
10. Каковы основные условия безопасной работы с грузоподъемными кранами?
Тест
1. Установка конструкций определенного вида отдельной проходкой крана производится при методе монтажа:
а) комплексном (совмещенном, сосредоточенном);
б) раздельном (дифференцированном);
277
Технология строительного производства
в) комбинированном (смешанном);
г) крановом.
2. Сборные железобетонные колонны и сваи транспортируются:
а) в положении «на ребро»;
б) в горизонтальном положении;
в) в рабочем положении;
г) в вертикальном положении.
3. Конструкции при хранении в штабеле между их рядами опирают на:
а) инвентарные подкладки;
б) инвентарные прокладки;
в) уплотненный грунт;
г) строповочныс петли.
4. Показатель технической характеристики крана, зависящий от наибольшей массы груза и грузозахватного устройства, которая может быть поднята краном при условии сохранения его устойчивости и прочности конструкции, — это:
а) грузоподъемность;
б) высота подъема крюка;
в) скорость;
г) мощность.
5. Строповку груза за петлевые элементы обеспечивают:
а) зацепные (крюковые) захваты;
б) фрикционные захваты;
в) анкерные захваты;
г) опорные захваты.
6. Количество прямолинейных ветвей стропа с обозначением 4СК:
а) один;
б) два;
в) три;
г) четыре.
7. Угол между ветвями стропов при подъеме конструкций должен быть:
а) не более 90°;
б) не менее 90°;
в) не более 120°;
г) не более 180е.
8. Для подъема одним крюком крана длинномерных или объемных элементов с уменьшением высоты подъема крюка служат:
а) стропы;
б) захваты;
в) траверсы;
г) механизмы управления.
9. Монтаж стеновых панелей бескаркасных панельных зданий начинается с:
а) установки внутренней продольной панели в центре здания, обеспечивающей пространственную неизменяемость здания;
б) установки внутренней поперечной панели в центре здания, обеспечивающей пространственную неизменяемость здания;
в) создания жестких узлов, обеспечивающих пространственную неизменяемость конструкций;
278
Глава 10. Монтаж строительных конструкций
г) установки наружной панели.
Ю. Граница опасной зоны вблизи мест перемещения грузов краном: а) не обозначается;
б) озвучивается специальными сигналами;
в) обозначается и ограждается;
г) охраняется специальным нарядом.
Ключ
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
б б б а а г а в в в
279
ГЛАВА 11. РАБОТЫ ПО УСТРОЙСТВУ ЗАЩИТНЫХ
И ИЗОЛЯЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ
Работы, выполняемые с целью устройства защитных покрытий на поверхности узлов, части зданий и сооружений, называются изоляционными. Для защиты конструкций от неблагоприятных воздействий природных факторов предусматриваются различные мероприятия: от коррозии — противокоррозионные, от потери тепла — теплоизоляционные, от воздействия влаги — гидроизоляционные. На покрытиях зданий и сооружений гидроизоляция является кровельным гидроизоляционным слоем.
11.1. Противокоррозионные покрытия
Коррозия — это разрушение твердых тел, вызванное химическими и электрохимическими процессами, развивающимися на поверхности тела при его взаимодействии с внешней средой. Особенный ущерб приносит коррозия металлов. По оценкам специалистов, потери металла от коррозии составляют до 30% их годового производства, при этом около 10% металла теряется безвозвратно. Коррозионному разрушению подвержены также бетон, строительный камень, дерево, другие материалы. Коррозия полимеров называется деструкцией.
Металлы в результате коррозии переходят в устойчивые соединения — оксиды или соли. Слой частично гидратированных оксидов железа, образующийся на его поверхности и некоторых его сплавов в результате коррозии, вызванной действием кислорода и влаги, называется ржавчиной. По характеру среды, в которой эксплуатируются металлические изделия, различают следующие основные виды коррозии: газовую, атмосферную и жидкостную.
Газовая коррозия встречается в случае эксплуатации металла при повышенных температурах и отсутствии влаги (например, печные дверцы, заслонки).
Коррозионный процесс в атмосферных условиях связан с воздействием тонкой пленки влаги, образующейся на поверхности металла. Толщина этой пленки зависит от влажности воздуха. На атмосферную коррозию, кроме влажности, влияет загрязнение воздуха дымовыми газами, пылью, химическими продуктами. Растворяясь в воде, загрязнения образуют электролит, способствующий коррозии. Поэтому в промышленных районах коррозия происходит значительно интенсивнее, чем в сельской местности.
В зависимости от вида жидкой среды различают кислотную, щелочную, солевую, морскую и речную жидкостные коррозии. По характеру воздействия жидкостей на поверхность металла различают эксплуатацию с полным, неполным, переменным погружением и др. Коррозионные разрушения могут быть равномер-
280
Глава 11. Работы по устройству защитных и изоляционных покрытий
ними и неравномерными. Если коррозионные разрушения концентрируются на определенных участках в виде пятен, язв, точек, их называют местными.
Когда металл эксплуатируется в течение длительного времени, приходится учитывать не только действующие на него нагрузки, но и возможность разрушения от коррозии и предусматривать необходимый допуск.
Как же бороться с коррозией? Приемов и средств защиты строительных конструкций и технологического оборудования от коррозии существует много. Коррозия может быть уменьшена или практически устранена нанесением защитных покрытий, например лакокрасочных; введением вереду ингибиторов, например хроматов, нитритов, арсенитов; применением коррозионностойких материалов.
Коррозионная стойкость — способность материалов сопротивляться коррозии. У металлов и сплавов определяется скоростью коррозии, т. е. массой материала, превращенной в продукты коррозии, с единицы поверхности в единицу времени, либо толщиной разрушенного слоя в мм в год. Повышение коррозионной стойкости достигается легированием, нанесением защитных покрытий и т. д. Однако в каждом случае приходится решать, при использовании какого средства или их сочетания можно получить наибольший экономический эффект. Вряд ли крышу дачного домика целесообразно покрывать листовой медью, нержавеющей сталью или применять позолоту. Эти приемы уместны при защите архитектурных памятников.
Метод механической защиты предусматривает изоляцию металлических деталей от внешней среды с помощью лакокрасок, эмалей, полимеров и антикоррозионных обмазок.
Лакокрасочные покрытия не случайно занимают важное место среди противокоррозионных покрытий. Широкое применение на практике этого способа защиты металлов объясняется удачным сочетанием необходимых для защиты от коррозии свойств (гидрофобности и низких газо- и паропроницаемости. препятствующих доступу воды и кислорода к поверхности металла), технологичности и возможности получения различных декоративных эффектов.
Защитное действие покрытия зависит от природы окрашиваемого металла, свойств наносимого на поверхность лакокрасочного материала и качества получаемого покрытия (толщины слоя, сплошности, проницаемости, адгезии, способности набухать в воде и т.д.).
Правильный выбор лакокрасочных материалов и систем покрытий позволит надежно защитить не только металлические, но и бетонные и другие поверхности оборудования, изделий и конструкций, эксплуатируемых в условиях различных жидких и газообразных реагентов, повышения и понижения температуры, атмосферных воздействий. Не менее важны правильный выбор технологии, процесса антикоррозионной защиты и строгое его соблюдение при выполнении работ.
Метод электрохимической защиты заключается в нанесении на изолируемую стальную поверхность покрытия из металла (цинкового или сплава цинка с алюминием), обладающего большим отрицательным потенциалом, чем сталь. Во
281
Технология строительного производства
влажной среде при появлении трещин или царапин образуется гальваническая пара, в которой стальной элемент является катодом, а защитный металл — анодом. Анод, растворяясь, покрывает пораженные участки стали.
Противокоррозионные покрытия наносятся на металлические конструкции в заводских условиях. При сварке таких конструкций на строительной площадке происходит выгорание защищенных покрытий. Их восстановление осуществляется способом металлизации напылением, для чего используют электродуговую и газопламенную металлизацию.
Электродуговая металлизация осуществляется специальными электрометал-лизаторами и заключается в расплавлении в электрической дуге двух проволочных цинковых электродов, непрерывно подаваемых с помощью механизма подачи, и нанесении расплавленного металла на металлизируемую поверхность струей сжатого воздуха.
Газопламенная металлизация состоит в том, что металлический порошок пропускается через газовое пламя распылительной головки, нагревается и наносится воздушной струей на предварительно подогретую металлизируемую поверхность. Газопламенная металлизация производится с помощью специальных агрегатов.
Противокоррозионную защиту сварных соединений выполняют сразу же после сварки конструктивных элементов, но не позднее, чем через три дня после сварочных работ, так как при длительном перерыве на сварных соединениях появляются оксидные пленки и налеты ржавчины.
11.2. Теплоизоляционные работы
Теплоизоляция (тепловая изоляция) — это защита зданий, узлов, конструкций и сооружений, холодильных камер, трубопроводов и др. от нежелательного теплового обмена с окружающей средой. Применение эффективной тепловой изоляции обходится в 2—5 раз дешевле, чем добыча и транспортировка топлива. Теплоизоляция обеспечивается специальными ограждениями из теплоизоляционных материалов. Сами теплозащитные средства также называют теплоизоляцией.
Материалы для теплоизоляции, исходя из их плотности, можно разделить на. три группы:
♦ с плотностью более 250 кг/м3 (пенобетон, пенокерамика, керамзит и т.п.);
♦ с плотностью от 250 до 100 кг/м3 (жесткие и полужесткие минераловатные плиты, пеностекло, изделия из перлита и т.д.);
♦ с плотностью ниже 100 кг/м3 (прошивные маты из минеральных волокон, стекловата, газонаполненные пластмассы).
Влажность основания при устройстве тепловой изоляции должна быть не более 4% для основания из сборных элементов, 5% — из монолитных материалов.
Теплоизоляционные работы производятся из сборных, засыпных и литых элементов.
282
Глава 11. Работы по устройству защитных и изоляционных покрытий
Сборная теплоизоляция выполняется из сборных изделий (блоков, скорлуп, плит, кирпича и др.), укладываемых насухо, на мастиках или вяжущих растворах, имеющих коэффициент теплопроводности, близкий к коэффициенту самой изоляции. Сборные элементы сверху могут крепиться проволокой, штырями, крючками, сетками и оштукатуриваются раствором.
Хорошей теплоизоляцией для ряда конструкций могут служить холсты и плиты из стеклянной ваты. Они имеют низкую плотность и характеризуются незначительным, по сравнению с минераловатными изделиями, содержанием неволокнистых включений. Их скатывают в рулоны в обжатом состоянии, при снятии нагрузки они восстанавливают свой первоначальный объем.
Безопасны, огнестойки и эффективны теплоизоляционные материалы, которые содержат стекловолокно.
Базальтовые волокна превосходят стеклянную вату по своим свойствам. Их можно выпускать низкой плотности, обжимать, рулонировать, прошивать, поставлять в виде рубленой фибры для нагнетания в полости щитовых домов.
Широка область применения пенопласта, или стиропора, или пенополистирола (это названия одного и того же материала). Блок пенополистирола размерами 5* I х 1,2 м под силу поднять даже ребенку, настолько он легкий, несмотря на свои габариты. Разрезают блоки горячим резцом (раскаленной проволокой).
Плиты из пенополистирола — прекрасный изолятор. Полистирол способен противостоять непогоде благодаря уникальным водоотталкивающим свойствам. Очень легкими, удобными в монтаже, «теплыми» получаются стеновые блоки, изготовленные из бетона, смешанного с пенополистиролом. Они известны под названием «пенобетонные блоки».
Пенополистирольные плиты выпускаются двух видов — без антипирена (ПСБ) и с антипиреном (ПСБ-С). Последние обладают повышенной огнестойкостью, характеризуемой самозатуханием после удаления внешнего источника огня. Они вполне могут применяться в строительстве в сочетании с другими материалами (например, с Гипсокартоном).
Перспективен вспученный перлит. Из него можно изготовить жесткие огнезащитные плиты, которые используются для теплоизоляции объектов, отвечающих повышенным требованиям пожарной безопасности.
Плиты утеплителя должны укладываться плотно друг к другу и иметь одинаковую толщину в каждом слое. При устройстве тепловой изоляции в несколько слоев швы плит необходимо устраивать вразбежку. Ширина швов между теплоизоляционными плитами, блоками и изделиями должна быть не более 3—5 мм при их наклейке, 2 мм — при укладке насухо.
Механические повреждения, провисания слоев и неплотности прилегания к основанию при устройстве тепловой изоляции не допускаются.
Засыпная теплоизоляция выполняется по горизонтальным и вертикальным поверхностям строительных конструкций в виде слоя керамзита, перлита, диатомитовой крошки, минеральной и стеклянной ваты. Влажность сыпучего мате
283
Технология строительного производства
риала должна быть не более 10%. Сыпучие материалы не должны содержать мусора и органических примесей. Применять засыпки из пылевидных материалов не допускается. Теплоизоляционные слои из сыпучих материалов должны устраиваться путем равномерной засыпки с уплотнением материалов.
При изоляции горизонтальной поверхности по засыпанному слою, как правило, укладывают слой песчано-цементной или асфальтовой стяжки. Изоляцию вертикальных поверхностей конструкций производят путем устройства параллельно изолируемой поверхности ограждения (кирпичного, сетчатого, листового или др.), и засыпки в образовавшееся пространство изоляционного материала.
Литая теплоизоляция (пенобетон, газобетон, битумоперлит и т.п.) выполняется двумя методами: обычными приемами бетонирования в опалубку и методами торкретирования из легких растворов (например, перлитовый заполнитель) по сетчатой арматуре.
Хорошо себя проявила и теплоизоляция из пенополиуретана, в особенности из менее пожароопасных полиизоциануратных пенопластов, в том числе наносимая напылением. Она используется для изоляции резервуаров, холодильных камер, трубопроводов, теплотрасс, подходит для утепления кровли, полов, герметизации оконных и дверных стыков, наружных стен жилых и общественных зданий. Отличается высокой теплоизоляционной способностью, возможностью нанесения на поверхности самой сложной конфигурации, высокой стойкостью к атмосферному влиянию, низким водопоглощенисм. Для получения утеплителя и нанесения его на изолируемую поверхность используется пеногенерирующая установка,
В зимних условиях теплоизоляционные работы выполняются при температуре воздуха не ниже 5 °C при мокрых процессах и нс ниже —20 °C при применении штучных материалов.
Наружная тепловая изоляция степ зданий. Наружная тепловая изоляция стен применяется как на вновь строящихся, так и на реконструируемых зданиях с фасадами любой сложности и высоты. Теплозащитные свойства системы обеспечиваются теплоизоляционным слоем.
Для повышения сопротивления ограждающих конструкций теплопередаче, их защиты от воздействия окружающей среды, обеспечения нормируемого микроклимата помещений и придания фасадам зданий и сооружений современного эстетического вида в основном применяются следующие системы наружной теплоизоляции:
♦ штукатурные системы утепления (без организованной циркуляции воздуха по поверхности утеплителя);
♦ вентилируемая система утепления (с вентилируемой прослойкой).
Системы утепления ограждающих конструкций (рис. 11.1) представляют собой многослойные ограждающие конструктивные элементы здания, в которых в процессе эксплуатации взаимодействуют материалы с различными физико-механическими свойствами — коэффициентом линейного расширения, усадкой, во-
284
Глава 11. Работы по устройству защитных и изоляционных покрытий
Рис. 11.1. Примеры систем утепления с плитным утеплителем: а — пример легкой штукатурной системы утепления: 1 — подоснова; 2 — клеевой слой; 3 — теплоизоляционный слой; 4 — дюбель-анкер; 5, 7— армирующий слой; 6 — армирующий материал; 8 — декоративнозащитный слой; 9 — цокольная планка; б — пример двухслойной вентилируемой системы утепления на металлическом каркасе: 1 — декоративно-защитный слой; 2 — вентилируемая воздушная прослойка; 3 — ветрозащита (плита минераловатная); 4 — теплозащитный слой; 5 — подоснова; 6 — стрингер (профиль металлический); 7 — элемент крепежный; 8, 10 — профиль соединительный; 9 — болт с гайкой и шайбой; 11 — дюбель монтажный;
12 — соединительные элементы; 13 — дюбель-анкер; в — фрагмент утепления фасада здания (легкая штукатурная система утепления): 1 — подоснова; 2 — теплоизоляционный слой; 3 — клеящий состав; 4 — армирующий материал; 5 — декоративно-защитный слой;
6 — дюбель-анкер для крепления плит утеплителя
285
Технология строительного производства
в
Рис. 11.1 (окончание)
допоглощением, паропроводностыо и т.п. Если материалы не согласованы между собой и плохо взаимодействуют, то могут появиться пятна и трещины различного характера и величины, разрушение декоративного слоя штукатурки, т.е. произойдет «отказ» системы. Поэтому они проектируются и выполняются в соответствии с требованиями действующих нормативно-технических документов, в установленном порядке разрешенных для применения в строительстве. Замена материалов, предусмотренных в системах утепления, на другие запрещается.
Легкие и тяжелые штукатурные системы утепления. В легких и тяжелых штукатурных системах армирующий и декоративно-защитный слои располагаются непосредственно на утеплителе. В этих системах утепления низ конструкции должен опираться на опорные профили, прикрепленные к стене фасада винтовыми дюбелями-анкерами. Количество дюбель-анкеров должно быть не менее трех штук на каждый погонный метр или по расчету. Опорные профили следует монтировать встык с зазором не менее 2 мм.
Легкая штукатурная система утепления (см. рис. 11.1, а. в) — конструктивнотехнологическое решение системы теплоизоляции, при котором теплоизоляционный слой системы является несущим и воспринимает все нагрузки и воздействия, действующие на систему в процессе эксплуатации.
В легких штукатурных системах плиты утеплителя приклеиваются к подоснове клеем и дополнительно крепятся крепежными элементами, таким образом они передают нагрузки от ветровых нагрузок и собственного веса системы утепления на стену здания.
286
Глава 11. Работы по устройству защитных и изоляционных покрытий
Для защиты от механических повреждений на поверхности теплоизоляционных плит устраивается армирующий слой, состоящий из клея и щелочестойкой стеклосетки. В качестве второго выравнивающего слоя вместо клея может использоваться водоотталкивающая (модифицированная) штукатурка. Архитектурные требования, а также требования по защите от атмосферных воздействий обеспечиваются защитно-отделочным слоем, для устройства которого используются декоративные штукатурные составы.
Суммарная толщина армирующего и декоративно-защитных слоев не превышает, как правило, 15 мм, при этом толстослойный (антивандальный) вариант наиболее предпочтителен для утепления цоколя, первых этажей жилых домов и детских учреждений.
Тяжелая штукатурная система утепления —- конструктивно-технологическое решение системы теплоизоляции, при котором теплоизоляционный слой системы не является несущим или воспринимает нагрузку сжатия, а все остальные нагрузки и воздействия, действующие на систему в процессе эксплуатации, воспринимаются армирующей сеткой (как правило, металлической) и прямыми или наклонными анкерными устройствами (дюбели-анкеры или специальные устройства). Анкерные устройства предназначены для восприятия и передачи на подоснову нагрузок и воздействий, а также фиксации армирующей сетки и армированного слоя в проектном положении.
Армирующий слой выполняется из специальной модифицированной штукатурки, усиленной металлическими сетками. Данная модифицированная штукатурка имеет повышенные показатели паропроницаемости и гидрофобности, что позволяет избежать скопление избыточной влаги в толще утеплителя.
Толщина армирующего слоя колеблется в пределах от 20 до 50 мм и регламентирует степень защиты теплоизоляционных плит от механических повреждений и обеспечение противопожарных требований. Использование варианта конструкции с прямыми анкерными устройствами допускается при толщине армирующего слоя не более 20 мм.
Вентилируемая система утепления. При устройстве вентилируемых систем утепления отсутствуют мокрые технологические процессы, что позволяет выполнять эти работы круглогодично.
Вентилируемые системы утепления (рис. 11.1, б) предусматривают возможность создания между поверхностью утеплителя и декоративно-защитным слоем воздушной прослойки толщиной более 15 мм, сообщающейся с наружным воздухом и обеспечивающей его циркуляцию.
Воздушная прослойка сообщается с наружным воздухом посредством вентиляционных отверстий, располагаемых в нижней и верхней зонах прослойки, а также под проемами в стене и над ними. Вентиляционные отверстия обеспечивают циркуляцию (тягу) воздуха между нижней и верхней зонами прослойки. Это способствует удалению диффузионной (распространяемой) влаги из облицовочного и теплоизоляционного слоев. Через прослойку также выводится проник-
287
Технология строительного производства
шая за экран дождевая влага. Такая система обеспечивает эффективное вентилирование прослойки в холодное время, а в теплые и жаркие периоды исключает перегрев стены.
Систему следует закреплять на стене через опорные металлические столики. Ширина и количество опорных столиков определяются исходя из геометрических размеров теплоизоляционных плит и несущей способности анкерных устройств, закрепляющих опорные столики к стене. В качестве анкерных устройств следует применять анкеры с винтовым сердечником. Плиты теплоизоляционные устанавливаются на опорные столики и фиксируются в проектном положении при помощи металлических профилей. Металлические профили закрепляются на опорные столики шпильками и гайками после установки плит теплоизоляционных.
Для фиксации теплоизоляционного слоя можно использовать горизонтальные элементы каркаса наружной облицовки (легкого и тонкого экрана). Элементы каркаса не являются помехой для движения воздуха в вентилируемой (проветриваемой) воздушной прослойке. Если применяются продуваемые теплоизоляторы. то следует предусматривать ветрозащитный барьер.
Для защиты волокнистых утеплителей от выветривания со стороны воздушной прослойки используют паропроводящие и ветрозащитные покрытия. Это дает возможность стенам «дышать», предохраняя их от увлажнения и загнивания.
При этом поверхность теплоизоляционного слоя, как правило, дополнительно защищается плотными ветрозащитными плитами или диффузионными (про-тивоконденсатными) пленками.
В вентилируемых системах утепления в качестве декоративно-защитного слоя используются стсклофибробетонные, металлические, цементно-песчаные, цементно-стружечные, керамические, каменные, пластиковые, деревянные и т.п. материалы. Контурные швы могут быть выполнены открытыми или закрытыми.
Облицовка крепится к металлическим профилям при помощи саморезов, болтов или заклепок.
Для защиты систем утепления от прямого проникновения влаги и ударных воздействий предназначены различные защитные элементы (водоотводящие — оконные, карнизные, парапетные и другие сливы; противоударные — угловые и специальные профили). Для герметизации мест примыкания используют уплотнительные расширяющиеся гидроизоляционные ленты или другие гидроизоляционные материалы.
11.3. Гидроизоляционные работы
Строительные конструкции, подверженные воздействию воды и других жидкостей, во избежание потерь их эксплуатационных качеств или разрушения защищают покрытиями из гидрофобных материалов. Такие покрытия называют гидроизоляцией, а работы по их устройству — гидроизоляционными. Материалов для
288
Глава 11. Работы по устройству защитных и изоляционных покрытий
гидроизоляции множество. Это и быстро твердеющие составы для ремонта аварийных протечек, и специальные штукатурки, и составы для придания бетону и кирпичу водоотталкивающих свойств, и антисолевые или антигрибковые пропитки и т.д.
По назначению гидроизоляция может быть антифильтрационной, герметизирующей или антикоррозионной. Антифильтрационная гидроизоляция служит для защиты от проникновения воды в подземные и подводные строения; герметизирующая — для обеспечения непроницаемости для жидкостей и газов стыков и соединений конструктивных элементов зданий и сооружений с помощью герметиков — эластичных или пластоэластичных материалов; антикоррозионная — для защиты материала строения от агрессивного воздействия атмосферы и воды, от электрокоррозии блуждающими токами (опоры линий электропередачи, подземные трубопроводы и иные металлоконструкции).
По конструктивным особенностям гидроизоляция классифицируется как поверхностная (окрасочная, оклеечная, штукатурная, монтируемая, засыпная), шпоночная (гидроизоляционный материал в швах и стыках), проникающая (для уменьшения капиллярной проводимости бетона) и инъекционная.
Вид гидроизоляции предусматривается проектом и назначается в зависимости от интенсивности воздействия влаги на конструкцию. Гидроизоляция в помещениях с мокрыми процессами в местах примыкания пола к вертикальным поверхностям должна устраиваться на высоту, указанную в проектной документации, но не менее чем на 30 см. Вертикальную гидроизоляцию стен подвала выполняют на высоту 0,5 м выше уровня грунтовых вод.
Гидроизоляционные покрытия можно классифицировать по способу нанесения и принципу действия на окрасочные, оклеечные, литые, проникающие и монтируемые. К пластичным относят окрасочные, оклеечные и литые, к жестким — цементно-песчаные, асфальтовые и другие штукатурки и листовые покрытия.
Требования к изолируемым поверхностям. Поверхности до начала изоляционных работ подготавливают, очищают от мусора и пыли. Вертикальные поверхности каменных конструкций должны быть оштукатурены на высоту примыкания рулонного ковра оклеечной гидроизоляции или нанесения окрасочной гидроизоляции. Все изолируемые поверхности (за исключением поверхностей, изолируемых цементным раствором) должны быть высушены; все выступающие части и наплывы срублены, срезаны концы арматуры и проволоки. Если проектом предусмотрено прохождение через конструкции трубопроводов и кабелей, то до начала гидроизоляционных работ должны быть установлены соответствующие проемы и гильзы.
Гидроизоляция должна выполняться по огрунтованному основанию. Огрунтовка поверхностей перед нанесением изоляционных составов выполняется без пропусков и разрывов. Грунтовка должна иметь прочное сцепление с основанием, на приложенном к ней тампоне не должно оставаться следов вяжущего.
19 А С Стаценко
289
Технология строительного производства
По влажным основаниям допускается наносить только грунтовки или изоляционные составы на водной основе, если влага, выступающая на поверхности основания, нс нарушает целостности пленки покрытия.
Окрасочная гидроизоляция — сплошное многослойное водонепроницаемое покрытие, выполненное окрасочным способом. Такая гидроизоляция применяется только со стороны подпора волы, в основном для зашиты от капиллярной влажности, а иногда от просачивающейся воды. Если есть доступ к периодическому осмотру и ремонту гидроизоляционного слоя, то окрасочную гидроизоляцию можно применять и при напоре до 2 м. Толщина наносимых слоев и отвердевшей изоляции зависит от изолирующего материала. Например, слой красящего состава из этинолевого лака, смешанного с распушенным асбестом, составляет 0,2—0,8 мм. Общая толщина слоя изоляции из остывшей битумной мастики имеет 2—4 мм и часто такая гидроизоляция называется обмазочной.
Окрасочную гидроизоляцию из битумных мастик, как правило, предусматривают для защиты конструкций от грунтовой сырости. Окрасочный материал наносят равномерно без пропусков по всей изолируемой поверхности не менее чем в два слоя толщиной 0,5—2 мм каждый. Последующий слой наносят лишь после отвердения и просушки ранее нанесенного. Каждый слой окрасочной гидроизоляции должен быть сплошным, без разрывов, равномерной толщины. Все обнаруженные дефектные места расчищают и покрывают заново. Кроме распылителей и кистей для нанесения грунтовочных составов и битумных мастик применяют волосяные щетки с удлиненной ручкой, гребки с резиновой вставкой для разравнивания нанесенного слоя мастики на горизонтальной поверхности.
К окрасочной (обмазочной) гидроизоляции относится и нементно-полимер-ная мастика — смесь цемента и минерального наполнителя. Применять ее можно не только на жестких поверхностях, но и в местах, подвергающихся деформации и вибрации. Цена мастики несколько выше, чем битума, но работать с ней удобнее и проще, ведь наносить битум нужно разогретым до 120 °C.
Оклсечная гидроизоляция — сплошной наклеенный водонепроницаемый ковер из рулонных или гибких листовых материалов (гидроизола, изола, бризола, стек-лорубероида, фольгоизола и др.), наклеенных в 1—4 слоя на изолируемую поверхность с помощью специальных водостойких мастик или клеев. Такую изоляцию применяют при больших гидростатических напорах воды.
Перед наклейкой рулонных материалов на битумных мастиках на защищаемую поверхность должны бытьнанессны грунтовки на основе битума, на синтетических клеях — грунтовки этих же клеев. Сушку грунтовок на основе битума, из синтетического клея, полимерных и битумно-полимерных грунтовок производят до отлипа, как правило, от 40 минут до 2 часов.
Рулонные материалы наклеивают на горячие или холодные мастики равномерным сплошным слоем без пропусков, при этом толщина приклеиваемого слоя мастики должна составлять 2 мм для горячих и до 1 мм для холодных мастик. Горячие мастики должны наноситься на огрунтованное основание нспосред-
290
Глава 11. Работы по устройству защитных и изоляционных покрытий
ственно перед наклейкой полотнищ. Холодные мастики наносятся заблаговременно. каждый последующий слой ковра разрешается наклеивать нс ранее чем через 12 часов.
Перед наклейкой рулоны раскатывают, проверяют соответствие их проектному положению с соблюдением величины их нахлестки (каждое последующее полотнище должно перекрывать предыдущее) при наклейке и. если необходимо, отрезают куски материала нужной длины. При наклейке рулонных материалов из гидроизола, рубероида и стеклорубсроида величина нахлестки полотнищ должна быть нс менее 100 мм. Сопряжение полотнищ рулонных материалов по их длине выполняют вразбежку на расстоянии не менее 30 см один от другого с нахлесткой полотнищ не менее, чем на I5 см.
Затем рулон скатывается до середины с обоих концов, подогревается горелкой с внутренней стороны (либо промазывается мастиками горячего или холодного приготовления) и раскатывается вновь с приклейкой (приваркой). Мастичный слой должен быть равномерным, сплошным, без пропусков. Полотнища рулонных материалов должны укладываться во всех слоях в одном направлении, перекрестное расположение полотнищ в смежных слоях не допускается.
Па вертикальные и наклонные (более 25°) поверхности рулонные материалы наклеивают заранее нарезанными кусками длиной 1,5—2 м снизу вверх. Причем наносить мастику следует сначала на изолируемую поверхность, а затем на рулонный материал. Полотнища изоляционного материала разглаживают по изолируемому основанию. Морщины и непроклсенные места не допускаются.
Оклеенная гидроизоляция не должна подвергаться постоянно действующим сдвигающим и растягивающим нагрузкам. Для предохранения от механических повреждений и оползней она должна быть защищена и зажата защитной конструкцией из бетона, железобетона, кирпича и т.д. При невозможности обеспечить прижим оклеенную гидроизоляцию применять не рекомендуется. Защитные покрытия из рулонных материалов, наклеенных на битумных составах, должны быть прошпатлсваны битумными составами.
При выполнении работ по гидроизоляции наружных поверхностей стен подвалов следует принимать меры против попадания воды в пазухи траншеи или котлована и обрушения их стен. После окончания работ пазухи засыпают с послойным трамбованием. В ряде случаев оклеенную гидроизоляцию защищают со стороны грунта глиняным замком, прижимными стенками из кирпича и т.д.
Готовая оклссчная гидроизоляция должна быть ровной, пузыри, вздутия, воздушные мешки, ненроклейки, разрывы, вмятины, складки, потеки, наплывы и механические повреждения гидроизоляции нс допускаются. Прочность приклейки рулонных материалов и сцепления гидроизоляционных составов с основанием должна быть нс менее 0,5 МПа. Прочность приклеивания рулонного материала проверяют путем пробного разрыва у его края или простукивания всей площади изоляции. Глухой звук свидетельствует о прочности изоляции. Дефектные места разрезают, просушивают и заклеивают заплатами.
291
Технология строительного производства
Мембранная гидроизоляция является одной из разновидностей оклеенной гидроизоляции с использованием передовых индустриальных технологий, когда многослойные изоляционные покрытия изтрадиционных рулонных битуминозных материалов (пергамин кровельный, толь кровельный, рубероид) заменяются однослойными полимерными мембранами из стойких к окислению и морозостойких полимерных компонентов. Суть мембранной гидроизоляции заключается в применении тонких, эластичных, усиленных специальным рулонным материалом, специальных систем, способных нести большую нагрузку.
В отличие от прочих применяемых материалов толщина мембраны составляет всего 0,5 мм, что делает ее практически безусадочной при сжатии. Это позволяет при больших нагрузках на сжатие избежать растрескивания или выкрашивания межплиточных швов. Диапазон эксплуатационных температур колеблется от —35 до +100 °C и выше, что позволяет использовать эту систему в холодильных камерах и термических цехах. Область применения мембранной гидроизоляции практически не ограничивается, сю можно пользоваться в любых условиях работы, вплоть до сверхтяжелых.
Как правило, в стационарных (заводских) условиях предварительно собираются из вулканизованных полотнищ большие мембраны (ковры) площадью от 100 до 1000 м2. Для соединения укрупненных элементов в условиях строительства применяются малогабаритные передвижные сварочные установки (для горячей вулканизации) и клеевые композиции (метод холодной вулканизации) и ленты (специальный скотч).
Литая изоляция устраивается в основном из асфальтовой массы или мастик, наносимых на горизонтальные и наклонные (не более 45°) поверхности, а также в виде шпонок в щелях и температурно-усадочных швах.
Под литой гидроизоляцией понимают создание сплошного водонепроницаемого слоя, образованного различным разравниванием, поярусной заливкой растворов и мастик в щель между поверхностью сооружения и ограждения. В зависимости от используемых материалов различают горячую и холодную литую гидроизоляцию. Материалом для литой гидроизоляции могут служить холодная или горячая асфальтовая мастики или литые асфальтовые растворы.
Жесткая изоляция представляет собой затвердевший, прочно сцепившийся с изолируемой поверхностью слой цементно-песчаного раствора толщиной до 20-26 мм или сплошное сварное водонепроницаемое ограждение строительных конструкций из стальных или пластмассовых листов (листовая гидроизоляция). Ее устраивают со стороны гидростатического напора воды с учетом его значения и характеристик защищаемых конструкций.
Горизонтальная жесткая цементно-песчаная гидроизоляция может быть устроена в зданиях с подвалами в двух уровнях: первый — у пола подвала, второй — в цокольной части на 200 мм выше уровня отмостки или тротуара. Ее выполняют в виде стяжки из цементного раствора состава 1:2 (цемент:песок) на портландцементе с уплотняющими добавками (алюминатом натрия и др.).
292
Глава 11. Работы по устройству защитных и изоляционных покрытий
Цементно-песчаную гидроизоляцию осуществляют двумя способами: торкретированием и оштукатуриванием. Гидроизоляционный слой наносят сначала на стены и потолки и только после этого на полы с обязательной их очисткой от схватившегося раствора. Покрытия, подлежащие защите материалами на основе силикатных цементных составов, должны быть затерты по слою битумной неостывшей мастики или синтетических смол крупноразмерным кварцевым песком.
При устройстве цементной гидроизоляции из растворов с применением водонепроницаемых расширяющихся или водонепроницаемых безусадочных цементов (ВРЦ, ВВЦ), или портландцемента с уплотняющими добавками составы следует наносить на смоченную водой поверхность основания. При применении составов ВРЦ и ВВЦ готовая цементная гидроизоляция в течение 1 часа после нанесения должна предохраняться от механических воздействий: при применении составов на портландцементе с уплотняющими добавками — в течение 2 суток после нанесения.
Технологии пополнились целой серией гидроизоляционных материалов из сухих смесей, с увеличением водонепроницаемости, срока эксплуатации строительных конструкций, повышением морозо- и коррозийной стойкости. Материалы используются в соответствии с технической документацией изготовителя.
Ручным способом цементную изоляцию наносят при относительно небольших (до 100 м2) объемах работ, как правило, при безнапорных водах. Поверхность такой гидроизоляции в свежем состоянии рекомендуется затирать цементом («железнить»).
Каждый последующий слой должен быть нанесен на отвердевшую поверхность не позднее, чем через сутки после нанесения предыдущего слоя при применении портландцемента и не позднее, чем через 30 минут при применении ВВЦ или ВРЦ. До нанесения последующего слоя каждый отвердевший предыдущий слой изоляции обдувают сжатым воздухом и смачивают водой, а в случае перерыва в работе — очищают пескоструйными аппаратами или стальной щеткой с последующим обдуванием сжатым воздухом и смачиванием водой.
Гидроизоляционный слой на период твердения нужно предохранять от механических повреждений, сотрясаний, высыхания и замораживаний втечение 7 суток при применении портландцемента и 6 часов при применении ВРЦ и ВВЦ. Хождение по полам с готовой цементной гидроизоляцией и транспортировка по ним материалов не допускается. Цементную гидроизоляцию на весь период твердения поддерживают во влажном состоянии, периодически смачивая ее распыленной струей воды без напора: при применении составов на ВРЦ и ВВЦ — через 1 час после нанесения и через каждые 3 часа в течение суток; на портландцементе с уплотняющими добавками — через 8— 12 часов после нанесения, а затем 2—3 раза в сутки в течение 14 дней. Вместо смачивания можно наносить на свежий гидроизоляционный слой паронепроницаемое пленочное покрытие из разжиженных битумов, лаков и пластмасс.
293
Технология строительного производства
Проникающая гидроизоляция изготавливается из цемента с добавлением химически активных веществ и измельченного песка и применяется для зашиты капиллярно-пористых материалов зданий и сооружений (бетона, цементно-песчаного раствора, кирпича и др.) от водопроницаемости, климатических и техногенных форм коррозии. Принцип действия достаточно прост: смешанный с водой состав проникающей гидроизоляции наносится на поверхность материала конструкций здания (например, бетон), силами капиллярного подсоса и осмотической диффузии вещество в присутствии волы попадает в открытые поры бетона, активные компоненты состава вступают в химическую реакцию с цементным камнем бетона с образованием нерастворимых кристаллов и образуют нитеобразные кристаллы. Заполнение пор и полостей бетона нерастворимыми кристаллами с большой удельной поверхностью обеспечивает его непроницаемость для воды, а также щелочей, кислот, нефти и ряда се продуктов. Рост кристаллов останавливается при отсутствии воды и возобновляется при ее появлении, развивая в глубину конструкции процесс уплотнения структуры бетона. Этот эффект носит название «самозалечивания» дефектов структуры бетона.
Таким образом, проникающая гидроизоляция становится составной частью бетона, образуя единую с ним прочную и долговечную структуру и при этом сохраняя его паропроницасмость. Проникающие составы могут применяться начиная с этапа изготовления конструкции (на свежий бетон) и до момента устранения аварийного состояния здания или сооружения, наступившего в ходе эксплуатации. При этом данное покрытие можно наносить на защищаемую конструкцию как со стороны давления воды, так и с противоположной стороны (например, внутри защищаемого подвального помещения без вскрытия фундамента).
В результате применения таких составов повышается водонепроницаемость бетонных или железобетонных конструкций (на 2—3 ступени), морозостойкость — не менее чем в 1,5 раза, поверхностная плотность бетона конструкций и прочность — не менее чем на 20%, приобретаются защитные свойства к агрессивному воздействию паров кислот, растворов солей и нефтепродуктов, а также средние биоцидные свойства.
Монтируемая гидроизоляция — это специальные противофильтрационныс защитные экраны. В качестве их используют бентонитовые маты (состоят из слоя глины, заключенной в оболочки из картона или полипропиленовых полотен, сшитых иглопробивным способом) или полимерную мембрану. В первом случае картон в процессе эксплуатации разлагается в земле, а слой глины создает преграду подземным водам.
Иглопробивная прошивка обеспечивает равномерное распределение и фиксацию гранул бентонита. Верхнее полотно — тканый полипропилен, проницаемый для частип геля натриевого бентонита, нижнее полотно — нетканый, через который может проходить только вода. Укладку материала осуществляют тканой стороной к защищаемой поверхности. В результате после гидратации ис
294
Глава 11. Работы по устройству защитных и изоляционных покрытий
ключается вымывание геля бентонита и в местах нахлеста соседних полотен за счет частиц бентонита, выходящих на поверхность с тканой стороны, обеспечивается эффект «глиняного замка».
Укладка — в любое время года и практически при любых погодных условиях. Материалы выдерживают неограниченное число циклов «гидратация — дегидратация» и «замораживание — оттаивание». Бентонит натрия при увлажнении может увеличиваться в объеме в 14—16 раз, в замкнутом пространстве в структуре образующегося геля возникает напряженное состояние, водопроницаемость материала значительно снижается.
Экран из полимера состоит из полотна с округлыми типами размером до 8 мм и фильтрующего текстиля. Последний предохраняет систему от заиливания частицами почвы, а округлые типы образуют водосточные каналы, по которым отфильтрованная вода уходит в дренажную систему. Это решение предотвращает просадку здания, обеспечивает хорошую гидроизоляцию стен, а также служит защитой плиты основания от капиллярного подсоса влаги.
Безопасность труда при выполнении гидроизоляционных работ. При ведении работе применением горячего битума несколькими рабочими звеньями расстояние между ними должно бытьне менее Юм. В зону радиусом 10 м от рабочего места изолировщика запрещается доступ лиц, не связанных непосредственно с работой.
Приготавливая грунтовку, состоящую из растворителя и битума, расплавленный битум вливают в растворитель, а не наоборот.
Не разрешается использовать в работе битумные мастики температурой выше 180 °C. Переносить горячие мастики разрешается в конусных ведрах с крышками, заполняя их на 3/4 объема.
Изоляционные работы в закрытых помещениях могут производиться только при должном освещении и вентиляции.
При выполнении работ необходимо иметь первичные средства пожаротушения, исправные лестницы, приспособления, ограждения, соблюдать правила безопасности при работе на высоте и при выполнении работ с мастиками и при наплавлении материалов. Защитная обувь рекомендуется с удобной подошвой, которая не оставляет отпечатков.
Вопросы для самопроверки
1. Что такое коррозия и какие меры защиты от нее вы знаете?
2. Какие виды теплоизоляции вы знаете?
3. Какие виды гидроизоляции известны?
4. Как устраивается окрасочная гидроизоляция из битумных мастик?
5. Как производится оклеенная (вертикальная и горизонтальная) гидроизоляция из изоляционных рулонных материалов?
6. Как оклеивают поверхности стен?
7. Какие инструменты и инвентарь применяются при устройстве цементной или асфальтовой гидроизоляции?
295
Технология строительного производства
8. Какие инструменты и инвентарь применяются при устройстве наплавляемой рулонной гидроизоляции?
9. Как выполняются работы по гидроизоляции наружных поверхностей стен подвалов?
10. Какие требования по безопасности труда надо выполнять при производстве гидроизоляционных работ?
Тест
1. Разрушение твердых тел, вызванное химическими и электрохимическими процессами, развивающимися на поверхности тела при его взаимодействии с внешней средой, называется:
а)коррозией;
б) теплоизоляцией;
в)гидроизоляцией;
г) звукоизоляцией.
2. Защита зданий, узлов, конструкций и сооружений, холодильных камер, трубопроводов и др. от нежелательного теплового обмена с окружающей средой:
а) теплоизоляция;
б)коррозия;
в)гидроизоляция;
г) звукоизоляция.
3. Защита строительных конструкций покрытиями из гидрофобных материалов от воздействия воды и других жидкостей во избежание потерь их эксплуатационных качеств или разрушения:
а) теплоизоляция;
б)коррозия;
в)гидроизоляция;
г) звукоизоляция.
4. К жесткой гидроизоляции относится:
а) цементно-песчаная;
б) окрасочная;
в) оклеечная;
г) нетвердеющая.
5. К пластичной гидроизоляции относится:
а) цементно-песчаная;
б) листовая;.
в) оклеечная;
г) проникающая.
6. Количество слоев, наносимое при устройстве окрасочной гидроизоляции:
а) не менее одного;
б) не менее двух;
в) не менее трех;
296
Глава 11. Работы по устройству защитных и изоляционных покрытий
г) не менее пяти.
7. Высота, на какую выполняют вертикальную гидроизоляцию выше уровня грунтовых вод, должна быть:
а) не ниже уровня грунтовых вод;
б) 0,25 м выше уровня грунтовых вод;
в) 0,5 м выше уровня грунтовых вод;
г) I м выше уровня грунтовых вод.
8. При наклеивании рулонных материалов стыки рядов полотнищ располагают:
а) стыки должны совпадать;
б) вразбежку, на расстоянии не менее 30 см один от другого;
в) вразбежку, на расстоянии не менее 50 см один от другого;
г) допускается разрыв не более 10 см.
9. Правила приготовления грунтовки, состоящей из растворителя и битума:
а) не регламентируются;
б) расплавленный битум вливают в растворитель;
в) растворитель вливают в расплавленный битум;
г) не допускаются.
10. Максимальная температура использования в работе битумных мастик:
а) не регламентируется;
б) не выше 80 °C;
в) не выше 180 °C;
г) не выше 270 °C.
Ключ
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
а а в а В б В б б В
ГЛАВА 12. КРОВЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Крыша (покрытие) — это верхняя ограждающая конструкция здания, одновременно выполняющая несущие, гидроизолирующис, а при бесчердачных (совмещенных) крышах и теплых чердаках, еще и теплоизолирующие функции. Во все времена возведению крыш на ломах уделялось особое внимание, постоянно совершенствовались их конструкции, технологии устройства, применялись новые материалы.
Верхний водоизоляционный слой крыши (покрытия), предохраняющий здание от атмосферных воздействий, воспринимающий расчетные эксплуатационные нагрузки, называется кровлей, а строительные работы по ее устройству — кровельными работами.
Кровля должна быть водонепроницаемой, легкой и долговечной (прочной, несгораемой). На выбор вида кровли и кровельных материалов влияет много факторов:
♦ назначение здания (жилой дом, промышленное здание и др.);
♦ архитектурные требования и традиции, вкус застройщика (конструкция и сложностьпрофиля крыши);
♦ климатические особенности данной местности (длительность воздействия высоких и низких температур, ветровые нагрузки, ультрафиолетовое облучение в составе солнечной радиации, снеговая нагрузка).
Кровельные материалы подразделяются на жесткие и мягкие.
Кровли из жестких материалов применяют в основном при устройстве скатных чердачных крыш. К жестким относятся листы асбестоцементные профилированные, плитки кровельные асбестоцементные плоские, глиняная и цементно-песчаная черепица, сталь листовая кровельная, стальной и алюминиевый профилированный настилы, плоские и волнистые листы из пластика и других материалов.
Мягкие кровельные материалы (рулонные кровельные материалы на битумной, битумно-полимерной и полимерной основе, а также мастичные составы) предназначены для применения в любых вилах зданий.
Применяются и устаревшие виды кровельных материалов, например соломенные, камышитовые, а также деревянные материалы (гонт, щепа, тес).
12.1. Устройство кровель из асбестоцементных волнистых листов (шифера)
Кровли из волнистых асбестоцементных листов получили широкое распространение, особенно при устройстве покрытий малоэтажных жилых домов, общественных зданий, различных построек в сельской местности. Для устройства таких кровель применяют волнистые листы обыкновенного, средневолнистого,
298
Глава 12. Кровельные работы
усиленного и унифицированного профилей. Кровли из вол листы,х асбестоцементных листов обыкновенного профиля устраивают по деревянной обрешетке в жилых, гражданских и сельскохозяйственных зданиях, а из л истов среднего, высокого и унифицированного профилей — по железобетонным, стальным и деревянным прогонам в зданиях любого назначения. Ко всем видам листов волнистого профиля выпускаются фасонные детали: коньковые, угловые, переходные и лотковые.
Уклоны кровель из асбестоцементных волнистых листов должны быть не менее 10%. при этом при уклоне кровли до 20% должна быть предусмотрена герметизация стыков между волнистыми листами.
Основанием под кровли из волнистых листов является обрешетка из деревянных брусков сечением не менее 50x50 мм, уложенных по стропилам или прогонам. с расчетом, чтобы каждый элемент основания (доска, древесно-стружечный или фанерный лист, верхняя плита панели) опирался не менее чем на три опоры. Шаг брусков обрешетки в чердачных кровлях для листов длиной I 750 мм должен быть не более 750 мм. Стыки обрешетки располагают вразбежку только по оси стропильных ног или прогонов. В местах покрытия карнизных свесов, разжелобков и ендов основания из обрезных нестроганых досок толщиной не менее 30 мм должны быть сплошными.
На крышу листы подают в контейнерах-поддонах легкими кранами, а их монтаж производят с инвентарных подмостей. Волнистые листы усиленного профиля можно монтировать кранами с помощью стропа с жесткими захватами.
Волнистые листы следует укладывать рядами по предварительной разметке от карниза к коньку. Направление укладки листов в ряду должно быть против направления господствующих ветров. Первый ряд (карнизный) кладут по туго натянутому шнуру-причалке, чтобы обеспечить прямолинейность свеса кровли.
Для волнистых асбестоцементных листов величина нахлестки поперек ската должна быть не менее чем на одну волну. Продольная нахлестка (вдоль ската) должна быть не менее 150 и нс более 300 мм.
Асбестоцементные листы волнистые обыкновенного профиля и средне-волнистые укладывают на основание со смещением на одну волну по отношению к листам предыдущего ряда или без смещения с расположением всех рядов по длине ската в одну линию. Листы усиленного и унифицированного профилей укладывают по отношению к листам предыдущего ряда без смещения, с обрезкой углов (рис. 12.1). В местах стыка четырех листов обрезку углов двух средних листов производят с зазором между стыкуемыми углами листов обыкновенного профиля 3—4 мм и листов среднего, высокого и унифицированного профилей — 8-10 мм.
Каждый волнистый асбестоцементный лист крепится к обрешетке тремя шиферными гвоздями длиной 100 мм с антикоррозионной шляпкой или шурупами. Головки гвоздей при применении цветных листов должны быть окрашенными под цвет кровли. Под головки гвоздей подкладывают уплотнительные шай-
299
Технология строительного производства
Рис. 12.I. Устройство кровли из волнистых асбестоцементных листов: а — покрытие ската листами обыкновенного профиля: / — карнизный брусок; 2 — обрешеточный брусок; 3 — карнизный лист; 4 — рядовой лист; 5 — стропильная нога; 6 — фронтонный лист; 7 — угловой лист; 8 — гвоздь; 9 — резиновая шайба; б — покрытие со смещением листов; в — покрытие с обрезкой углов; г — крепления асбестоцементных волнистых листов к швеллерному, уголковому и деревянному прогонам: I — прогон; 2— крепежный элемент типа «крюк»; 3 — шайба
300
Глава 12. Кровельные работы
бы из резины или других плотных упругих материалов. Гвозди должны проходить через верхние части волн шифера, иначе через отверстия будет проникать вода. Чтобы листы не портились и не трескались, отверстия под гвозди необходимо сверлить дрелью, предварительно смочив место сверления водой. Для обеспечения подвижности кровли при температурных деформациях отверстия для крепежных деталей должны быть на 2—3 мм больше диаметра креплений.
Листы усиленного и унифицированного профилей крепятся к железобетонным и металлическим прогонам специальными крепежными элементами типа «крюк» (см. рис. 12.1).
Разжелобки и ендовы покрывают лотковыми деталями, укладывая их снизу вверх с нахлесткой 150 мм. При организованном стоке воды карнизные свесы покрывают оцинкованной сталью. Детали примыканий к вертикальным поверхностям закрывают металлическими фартуками или асбестоцементными уголками, которые крепят к прогонам.
12.2. Устройство кровель из черепицы из натуральных материалов
Основные достоинства черепичных кровель —долговечность, прочность, стойкость к химическим воздействиям и огню, красивый внешний вид, малые эксплуатационные расходы. Недостатками черепичных кровель являются большая масса и необходимость создания значительных уклонов, что увеличивает общую поверхность кровли и расход материалов на устройство основания. Масса 1 м2 кровельного покрытия из нее в водонасышенном состоянии — не более 52 кг.
Черепица из натуральных материалов (керамическая и цементно-песчаная) имеет примерно одинаковые свойства. В настоящее время промышленность выпускает большое количество типов черепицы, однако основными являются па-зовая ленточная и пазовая штампованная, плоская ленточная и коньковая (рис. 12.2, а-г).
Черепицу применяют для устройства кровель малоэтажных зданий с уклоном не менее 20%. Для глиняной желобчатой черепицы требуемый уклон должен быть не более 30%, так как при больших уклонах не обеспечивается прочность закрепления этой черепицы на скате.
Основанием для черепицы является обрешетка из деревянных брусков сечением не менее 50x50 мм с шагом, принимаемым в зависимости от вида применяемой черепицы и способа укладки. Обрешетку укладывают на скаты кровель так, чтобы и в продольном и в поперечном направлениях поместилось целое число черепиц. Поверхность основания должна быть ровной и точно соответствовать проекту в отношении уклонов, а элементы обрешетки — в отношении прочности и жесткости.
Под черепицу рекомендуется укладывать специальную армированную пленку — противоконденсатный экран. При применении водоизоляционного слоя
301
Технология строительного производства
Рис. 12.2. Глиняная черепица и двухслойное покрытие плоской ленточной черепицей: а — пазовая ленточная; б — пазовая штампованная; в — плоская ленточная; г — коньковая; д — двухслойное покрытие плоской ленточной черепицей; е — крепление кляммерой смежных черепиц в ряду: / — стропильная нога; 2 — карнизная доска;
3 —- скоба для укладки желоба; 4 — подвесной желоб; 5 — уравнительная рейка 35* 50 мм; 6 — обрешетина; 7~ кляммера; 8 — плоская ленточная черепица
302
Глава 12. Кровельные работы
из цемснтно-нссчаной черепицы для ограничения задувания снега на чердак и ограничения постоянного увлажнения деревянных элементов стропильной системы рекомендуется по стропилам (прогонам) выполнять сплошной дощатый настил из обрезных нсстроганых досок, по которому следует укладывать слой водоизоляционного рулонного битумно-полимерного материала на нсгниющей основе. Поверх него из досок (брусков) устраивают контробрешетку и обрешетку. В этом случае крепление черепицы выполняется гвоздями.
Кровли устраивают из плоской ленточной, пазовой, волнистой или желобчатой черепицы.
Укладка черепицы ведется от карниза к коньку рядами справа налево (для наблюдателя, обращенного лицом к коньку): начинают ее от фронтонного сврса или ребра вальмового ската. Нахлестка вышеуложенного ряда на нижний составляет, как правило, нс менее 80 мм.
Черепицу нижнего ряда укладывают на две обрешетины и зацепляют шипами за ребро верхнего бруска. Черепица верхнего ряда должна своими шинами зацепляться за верхнее ребро ранее выложенного ряда. Каждая черепица должна плотно примыкать как к обрешетине, так и к нижеуложенному ряду. Чтобы колебания температуры не сказывались на целости кровли, между черепицами оставляют зазоры 1,5—2 мм.
Крепление черепицы выполняют проволочными скрутками и, при необходимости, кляммсрами. Как исключение допускается крепление черепицы гвоздями. При использовании кляммср черепицы закрепляют попарно. Установка кляммер производится в процессе укладки каждого нечетного ряда черепицы. Кляммсру ставят после зацепления черепицы шипом за обрешетину. Правый горизонтальный отворот ее должен находиться поверх уложенной черепицы (рис. 12.2, е). Под левый отворот подводится смежная черепица. Отвороты сверху закрываются очередным укладываемым рядом. Отогнутые концы кляммерных крючков забивают со стороны чердака в обрешетины.
Черепицы, укладываемые вдоль карнизных и фронтонных свесов, закрепляют все, независимо от уклона крыши. Остальные ряды на скатах с уклоном более 50% крепят через один ряд: если уклон больше 100%, черепицу рекомендуется закреплять во всех рядах.
Для устройства конька и ребер кровли применяют коньковые желобчатые элементы. Их следует крепить скобами, проволочными скрутками или укладывать на цементном растворе.
Кровли из пазовой ленточной и штампованной черепицы выполняют однослойными, а из плоской ленточной — в два слоя обычным или чешуйчатым способом с перекрытием нижнего ряда верхним, т.е. вразбежку (рис. 12.2, д, е). При этом нечетные ряды начинают целыми черепицами полиции бокового свеса (фронтона), а четные — половинками. Для равномерной нагрузки на стропила и стены устройство кровли на противоположных скатах необходимо вести одновременно.
303
Технология строительного производства
Укладывают черепицу горизонтальными рядами с инвентарных рабочих ходов, начиная от фронтонного свеса. Разжелобки покрывают оцинкованной сталью или специальной черепицей, которую кладут на раствор и крепят к обрешетке или коньковому брусу.
Пазовую ленточную и штампованную черепицу укладывают только справа налево с нахлесткой в ряду 20—30 мм и нахлесткой рядов 65—70 мм. При неплотном прилегании черепицы зазоры в местах нахлестки уплотняют цементно-известковым раствором. К обрешетке черепицу крепят проволокой или гвоздями в зависимости от конструкции черепицы.
Плоскую ленточную черепицу укладывают как справа налево, так и слева направо с разбежкой швов и нахлесткой рядов. Для обеспечения разбежки швов все нечетные ряды выполняют из целых черепиц, а четные начинают с половинок. К обрешетке черепицу крепят кляммерами.
После завершения работ на основных скатах приступают к покрытию валь-мовых скатов и ребер. Для улучшения изоляционных свойств кровли зазоры между черепицами промазывают со стороны чердака цементно-известковым раствором с наполнителем.
Примыкания черепичной кровли к стенам, дымовым и вентиляционным каналам выполняют с помощью фартуков изоцинкованной стали, которые подводят под «выдру» или крепят на вертикальную плоскость на высоту не менее 150 мм. Шов поверху между фартуком и стеной заделывают герметиком.
12.3. Устройство кровель из асбестоцементных плоских плиток
Покрытие из плоских асбестоцементных плиток (этернита) по своим характеристикам близко к черепичной кровле при несколько меньшем сроке службы (30—40 лет), но оно легче и не так трудоемко в изготовлении.
Кровли из асбестоцементных плоских плиток устраивают на крышах с уклоном не менее 50%. Плитки толщиной 4 мм имеют отверстия для крепления и могут быть окрашены в различные цвета: в основном — красный, светло-коричневый и зеленый.
Кровли из плоских асбестоцементных плиток выполняют по опалубке из досок толщиной 19—25 мм с зазорами между досками 10 мм или по настилу из клеефанерных конструкций. К нижнему краю карнизных досок прибивают уравнительные рейки. По настилу укладывают подстилающий слой из водоизоляционного рулонного материала.
До начала укладки плиток разжелобки, ендовы, примыкания к вертикальным поверхностям, а также карнизные и фронтонные свесы (если это предусмотрено проектом) покрывают оцинкованной сталью. Плитки укладывают внахлестку снизу вверх и слева направо, ориентируя их по линиям разбивочной сетки, нанесенной заранее на основание. Шаг сетки принимают равным 225 мм в направлении, перпендикулярном к коньку, и 235 мм — параллельном коньку. Нахлест
304
Глава 12. Кровельные работы
ка должна быть не менее 70 мм. Величина уступов между плитками не должна превышать 5 мм, а отклонение нахлестки плиток — 5% проектной.
Первый карнизный ряд из краевых плиток укладывают на уравнительную деревянную подкладку толщиной 8 мм и при неорганизованном стоке воды или устройстве подвесных водосточных желобов напускают за основание карнизно- * го свеса на 30 мм.
Рядовые плитки крепят к основанию двумя оцинкованными гвоздями, а, начиная с третьего ряда — и противоветровой кнопкой; крайние листы и коньковые детали крепят дополнительно двумя противоветровыми скобами из оцинкованной стали, которые одновременно служат креплением углов плиток следующего ряда. Конек и ребра кровли покрывают желобчатыми коническими деталями, которые укладывают внахлестку и крепят к коньковому брусу гвоздями или противоветровыми скобами.
12.4. Устройство кровель из металлических листов
Кровли из металлических листов отличаются высокой атмосфероустой-чивостью, легкостью конструкции, несгораемостью и дают возможность разнообразить архитектурные решения крыш. Среди материалов, используемых для металлических кровель, — сталь, медь, алюминий. Имеются плоские и профильные (например, в виде черепичной кровли) листы. Для их соединения применяют разнообразные технические средства.
Для защиты зданий с металлической кровлей от поражения молнией, наведенных потенциалов на металлических элементах кровли выполняют комплекс защитных мероприятий по объединению всех металлических элементов в замкнутый контур с устройством заземления.
Кровли из кровельной стали (рис. 12.3) — это тип покрытия, достаточно сложный в изготовлении, требующий постоянного ухода в процессе эксплуатации. Кровельную сталь широко применяют для карнизных и фронтонных свесов, разжелобков, примыканий к выступающим над крышей вертикальным поверхностям, архитектурных элементов фасадов зданий и др. С этой целью используют оцинкованную и реже черную кровельную листовую сталь толщиной не менее 0,4 мм. Кровля из оцинкованной стали служит 25—30 лет. Минимальный уклон кровель из листовой стали или меди должен быть не менее 30%.
При устройстве кровельного покрытия из стальных листов основание выполняют в виде обрешетки из деревянных брусьев размерами 50x50 мм с шагом не более 200 мм и досок шириной 120—140 и толщиной 50 мм, укладываемых через каждые четыре бруска с шагом 1390 мм (в местах укладки лежачих фальцев стыкуемых картин). При этом разжелобки, ендовы и карнизные свесы покрывают сплошным дощатым настилом.
При устройстве металлической кровли в состав кровельных работ входят заготовка листов или «картин» (резка, загибание фланцев и т.д.), настилка их по обрешетке с прикреплением к ней и соединением фальцев.
20 А С Стаценко
305
Технология строительного производства
Рис. 12.3. Устройство кровли из стальных листов: а — свес ската; б — горизонтальные, вертикальные, одинарные и двойные фальцы; 1 — покрытие свеса; 2 — желоб; 3 — лоток; 4 — воронка; 5 — костыли через 700мм; 6 — крюки через 700мм; 7 — картина настенного желоба; 8 — вертикальный (стоячий) фальц; 9 — кровля; 10— стропила; 11 — обрешетка;
12 — дощатый настил; 13 — кляммера
306
Глава 12. Кровельные работы
Стальные листы соединяют между собой фальцами, которые по форме делятся на стоячие и лежачие, а по плотности — на одинарные и двойные. Лист кровельной стали, кромки которого подготовлены для фальцевого соединения, называют картиной. Соединение картин, располагаемых вдоль стока воды, осуществляют лежачими фальцами, а на ребрах, скатах и коньках — стоячими. При уклонах менее кровли 60% лежачие фальцы в кровлях из листовой стали и меди выполняют двойными и заделывают герметиком. Величину отгиба картин для устройства лежачих фальцев принимают 15 мм, стоячих фальцев — 20 мм для одной и 35 мм для другой, смежной с ней картины.
Картины и другие детали кровли изготавливают в специализированных мастерских, собирают в отправочные элементы и доставляют на объект комплектно с учетом последовательности их укладки. Для повышения производительности труда при устройстве кровель картины большей частью заготавливают из двух или трех соединенных между собой листов.
К обрешетке картины крепят кляммерами — полосками кровельной стали, один конец которых заводят в фальц, а другой прибивают к брускам обрешетки. Насвесахэлементы кровли прикрепляюткТ-образным костылям, прибиваемым к дощатому настилу с шагом не более 70 см и с вылетом за край дощатого настила на 12 см. Укладку картин на костыли производят от осей воронок к водоразделу, соединяя стык по водоразделу двойным лежачим фальцем.
Устройство кровли из металлических листов начинают с картин карнизных свесов. Затем устанавливают настенные желоба и покрывают разжелобки. После этого приступают к выполнению рядового покрытия. Водосточные трубы навешивают на стены зданий, используя передвижные леса или механические вышки после окончания работ по устройству кровли. К стенам их крепят с помощью штырей и хомутов так, чтобы зазор между стеной и трубой был не менее 120 мм.
Последнее время активно внедряется рулонная технология устройства кровель из листовой стали. Она заключается в изготовлении металлических кровельных картин на всю длину ската с подготовленными под соединение краями на специальной заготовительной машине. Герметичность двойного фальца там, где это нужно, обеспечивается использованием уплотнителя, находящегося внутри фальца.
Помимо высокой производительности труда (она примерно в 6 раз выше, чем при ручной сборке кровли) рулонная технология обеспечивает привлекательный внешний вид кровли, низкий уровень шума при производстве работ, герметичность фальцев. Цинковое и полимерное покрытия при этом меньше повреждаются, так как требуется меньше усилий и меньшее количество повторяющихся ударов.
Кровли из металлического профилированного настила. Уклоны для кровель из металлического профилированного настила должны быть не менее 5%.
Основаниями под кровлю из металлического профилированного листа являются металлические или деревянные прогоны, шаг которых зависит от типа кровли.
307
Технология строительного производства
Величина нахлестки профилированного настила в продольном направлении (вдоль ската) должна быть не менее 200 мм, в поперечном направлении — не менее половины волны профиля. При уклоне кровли менее 8% нахлест выполняют шире с использованием уплотнительной ленты. Нахлестка листов всегда должна выполняться на прогоне.
Для крепления листов профилированного настила между собой применяют самонарезающие винты или заклепки. Крепление к прогонам выполняют само-нарезаюшими винтами с неопреновой прокладкой толщиной 1 мм.
Кровли из металлочерепицы, волнистых и профилированных металлических листов. Уклоны для кровель из металлочерепицы, волнистых и профилированных металлических кровельных листов должны быть не менее 5%.
Основанием под кровлю из волнистых и профилированных листов, металлочерепицы являются обрешетка из досок обрезных сечением 30x100 мм, шаг которых (от 300 до 400 мм) зависит от типа кровли. При этом первая доска по краю карниза выполняется толще остальных на 10—15 мм с уменьшением расстояния между первой и второй доской на 50 мм.
Величина нахлестки металлочерепицы с поперечными элементами штамповки, волнистых профилированных листов должна быть в продольном направлении (вдоль ската) не менее 100 мм. При уклоне кровли менее 8 % следует выполнять нахлест шире с использованием уплотнительной ленты.
Раскладка листов по поверхности кровли зависит от формы крыши и ее размеров. Рекомендуется изготавливать все элементы кровли установленных размеров по предварительному заказу в заводских условиях. При необходимости дополнительной обработки листов на строительной площадке следует применять электроножницы для металла, ручные ножницы для металла, ножовку для металла. Под углом кровельный лист металлочерепицы следует обрезать дисковой электропилой с твердосплавными зубьями. Запрещается применять абразивный режущий инструмент.
Монтаж кровельных листов начинают с торца двухскатной крыши или от самой высокой точки ската шатровой крыши. При монтаже водосточная канавка перекрывается боковой нахлесткой соседнего листа. Нижний край кровельного листа должен выступать за край карнизной доски на 40 мм. Вначале укладывают первые три-четыре листа и закрепляют каждый из них на коньке одним шурупом. Затем выравнивают листы по карнизу, проверяют их стыковку по длине между собой и скрепляют нахлест одним шурупом. Только после проверки правильного положения листов по скату и на свесе, правильной нахлестки смежных листов приступают к полному их прикреплению к обрешетке.
Крепление металлочерепицы к обрешетке выполняют самонарезающими шурупами размерами не менее 4,8x28 мм с головкой под цвет кровли и с неопреновой уплотняющей прокладкой. Для ввинчивания шурупов применяют электродрель с контролируемой величиной крутящего момента. Схема размещения
308
Глава 12. Кровельные работы
шурупов крепления листов металлочерепицы зависит от ее вида и в среднем составляет восемь шурупов на 1 м2 кровли. Для крепления волнистых и профилированных листов допускается применять кровельные гвозди с прокладками из плотных упругих материалов.
12.5. Устройство «мягких кровель»
Водоизоляционный ковер, для устройства которого применяются рулонные материалы, кровельные мембраны, мастичные материалы, а также битумно-по-лимерные плитки (битумная черепица), носит условное название «мягкая кровля».
Рулонная кровля представляет собой гибкий легкий водоизоляционный ковер, состоящий из одного или нескольких слоев рулонного кровельного материала, и применяется на крышах практически любой формы и уклона. Условно рулонную кровлю можно разделить на многослойную мягкую и с однослойной кровельной мембраной. Для таких кровель применяют покровные, состоящие из основы и покровных слоев (рубероид, пергамин, гидроизол, стсклорубероид, толь кровельный и др.), и беспокровные (пергамин кровельный, гидроизол, толь-кожа, синтетическая пленка и др.) рулонные материалы.
Традиционные рулонные покрытия выполняются главным образом с гидроизоляционным ковром из рулонных материалов на картонной основе, пропитанных мягкими нефтяными (окисленными) битумами: рубероид, пергамин, гидроизол. Дегтевые рулонные материалы (толь кровельный, изготовляемый способом пропитки кровельного картона дегтевыми продуктами) применяются при устройстве водонаполненных, совмещенных покрытий зданий и сооружений. Существенное достоинство этих материалов — их дешевизна, с чем и связано то, что материалы на картонной основе до сих пор составляют существенную долю в объеме производства и реализации кровельных материалов на пространстве СНГ. Основные их недостатки: низкая морозостойкость, малая деформа-тивность, ускоренное старение, недостаточная теплостойкость, подверженность гниению, необходимость укладки большого количества слоев (до 5), невозможность работы с ними при отрицательных температурах.
Процесс окисления сырьевого битума (через нагретый битум пропускается воздух) поднимает теплостойкость битума от +50°С до приемлемого уровня. Однако процесс окисления на этом не заканчивается, он продолжается, но уже на кровле. С течением времени под воздействием солнечного света и кислорода воздуха состав и свойства битумов изменяются. В них увеличивается относительное содержание твердых и хрупких составляющих и соответственно уменьшается количество маслянистых и смолистых фракций, в связи с чем повышается его хрупкость и твердость, он теряет свои водозащитные функции.
В последнее время наращивается выпуск более долговечных и технологичных рулонных материалов с модифицированной покровной массой и основой из негниющих материалов (стекловолокнистых или полиэфирных). При этом
309
Технология строительного производства
увеличилась биологическая долговечность и прочность материала. Эти материалы имеют исключительные термомеханические характеристики: устойчивость при воздействии высоких температур (+ 80°С и выше) и эластичность при низких (до — 50°С). При этом слойность кровли снижается по сравнению с обычным рубероидом в 2 раза. Трудозатраты при выполнении кровли или гидроизоляции уменьшаются в несколько раз. Из общего объема произведенных в Европе кровельных покрытий (порядка 600—700 млн м2 в год) 65% приходится именно на модифицированные полимеры и только 35% на покрытия на основе окисленных битумов.
Модификация же битумов придает вяжущему и всему кровельному материалу большую тепло- и морозоустойчивость, эластичность, повышенную сопротивляемость усталостным нагрузкам, повышает долговечность. В качестве полимерных модификаторов битума наиболее широко (при производстве кровельных материалов) используются следующие добавки: АПП (атактический полипропилен), иногда в смеси с ИПП (изотактическим полипропиленом) или СБС (стирол-бутадиен-стирол).
Материалы с использованием АПП-модификатора более пластичны (податливы, необратимо деформируемы поддействисм механических нагрузок), обладают высокой стойкостью к УФ-излучению и химической стойкостью к кислотам и щелочам, более высокой теплостойкостью, чем СБС-материалы, и хорошей адгезией к металлам и стеклу.
СБС-материалы являются более эластичными (способными испытывать значительные упругие деформации без разрушения, к ним относится, например, резина), морозостойкими, а также легко повторяют форму той поверхности, на которую они укладываются. Вследствие низкой теплостойкости СБС-материа-лов существуют определенные трудности при их укладке способом наплавления. Поэтому работы необходимо проводить особенно тщательно.
Материалы из модифицированных битумов называют полимерно-битумными, иногда в переводной литературе встречаются также термины — «эласто-битумы» — материалы на основе битумов, модифицированных полимером СБС, и «пластобитумы», модифицированные АПП.
Для производства современных мягких материалов применяют не только окисленные и модифицированные битумы, но и различные полимерные материалы, которые образуют две основные группы, различающиеся по техническим и эксплуатационным характеристикам: эластомеры и термопластики.
К эластомерам, используемым для производства кровельных материалов, относятся: ЭПДМ (этилен-пропилен-диен-мономеры); его российский аналог СКЭПТ; ХСПЭ (хлорсульфополиэтилен); ПИБ (полиизобутилен); неопрен (синтетическая резина) и др. Эти полимеры обеспечивают материалам высокую стойкость к воздействию УФ-лучей, стойкость к окислению, повышенную атмосфе-ро- и озоностойкость, а также теплостойкость в диапазоне температур от — 60°С до+100°С.
310
Глава 12. Кровельные работы
К термопластикам относятся ПВХ (поливинилхлорид), ЭИП (этиленовые интерполимеры) и ряд других.
Использование полимерных материалов в качестве кровельных покрытий позволяет в определенных условиях при качественном выполнении работ увеличить долговечность и надежность кровли.
До начала кровельных работ плошади покрытий разбивают на участки, ограниченные водоразделами, с примерно равными объемами работ.
Кровельные работы следует производить с минимальными разрывами во времени устройства отдельных участков кровли.
Состав работ по устройству кровель из рулонных материалов: устройство па-роизоляции, теплоизоляции, выравнивающей стяжки; наклейка рулонных материалов водоизолируюшего слоя; устройство защитного слоя.
Основанием под рулонные кровли служат выровненная поверхность железобетонных плит или теплоизоляции, цементная или асфальтовая стяжка, деревянный настил, по которым укладывают слои водоизоляционного ковра. Основания должны быть прочными и жесткими с ровной поверхностью.
Перед устройством кровли основание (стяжка) должно быть просушено, обеспылено и огрунтовано. Влажные основания просушивают переносными калориферами. Пыль с поверхности удаляют пневматическими установками (промышленными пылесовами). Поверхность стяжки огрунтовывают холодной битумной или дегтевой грунтовкой, деревянные — горячей мастикой. Если основание выполнено излитого асфальтобетона, то его не огрунтовывают, уплотняют ручными катками.
При устройстве цементно-песчаных стяжек грунтовку рекомендуется наносить по свежеуложенному раствору, не позднее, чем через 4 ч после его укладки. Это улучшает сцепление грунтовки с основанием, а также исключает необходимость ухода за стяжкой (поливка водой, защита от солнечной радиации) в период твердения раствора. В таком случае применяют холодные грунтовки, приготовленные на медленно испаряющихся растворителях: битумную — на соляровом масле или керосине; пековую — на антраценовом масле (при использовании дегтевых рулонных материалов).
При устройстве кровель с уклоном поверхности более 5% грунтование следует выполнять после твердения стяжки. На поверхность оснований грунтовочный состав в основном наносится распылением из краскораспылителей (пистолетов-распылителей с распыления составов сжатым воздухом) или краскопультов пневматического, кинетического или механического действия.
По огрунтованной поверхности выполняют пароизоляцию в соответствии с проектом.
Утеплитель при небольших уклонах кровель укладывают от повышенных отметок к пониженным. Плитные утеплители наклеивают на битумной мастике или укладывают насухо с плотным прилеганием друг к другу.
311
Технология строительного производства
Во избежание образования трещин стяжки разрезают через 3 м температурно-усадочными швами шириной 1 см, швы заполняют мастикой, и сверху закрывают полосками из рулонных материалов шириной до 150 мм (рис. 12.4) с приклейкой их с одной стороны шва (стыка).
Наклеивание материала на основание и склеивание слоев производят кровельными мастиками (клеями) на битумной, дегтевой или другой основе в зависимости от применяемого рулонного материала. Рулонные битумные материалы (рубероид, пергамин, изол, гидроизол и др.) наклеивают на битумных мастиках, дегтевые (толь, толь-кожа и др.) — на дегтевых (пековых — от перегонки угольных дегтей), полимерные материалы — на гудрокамовой мастике с добавлением полимеров. Покровные рулонные материалы наклеивают как на горячих, так и на холодных мастиках, а беспокровные — только на горячих. Температура горячей мастики при наклейке ковра принимается 160 °C для битумной и 120 °C для дегтевой.
Холодные мастики удобнее в пользовании, но горячие обеспечивают более прочное сцепление слоев между собой. Состоят мастики из вяжущего (битума, дегтя или пека) и наполнителя, с применением которого снижается расход вяжущего и текучесть его в жаркую погоду, повышается способность к деформированию кровли на холоде. Применяются наполнители волокнистые (например, асбест или минеральная вата, не менее 10% массы вяжущего), пылевидные (мел, зола-унос ТЭЦ, угольная пыль, гипс, цемент, газовая сажа, а также тонко измельченные материалы — доломит, известняк, шлак, кирпич, древесные опилки и др., не менее 25% массы вяжущего) и комбинированные (смесь волокнистых и пылевидных минеральных, не менее 20% массы вяжущего).
При приготовлении горячих мастик сначала расплавляют вяжущее (битум или пек). Когда прекращается выделение пены, в котел при перемешивании вводят сухой наполнитель дозами по 1—2 кг и перемешивают до однородной массы. Для механического перемешивания мастик котел целесообразно оборудовать мешалками.
Горячие и холодные мастики приготавливают в заводских условиях и доставляют на объект в автогудронаторах, прицепных битумовозных котлах или специальной таре. В отдельных случаях мастики готовят непосредственно на объекте в специальных битумоварочных котлах.
На крышу мастику подают по трубопроводам насосами, подъемниками или легкими кранами в таре вместимостью до 80 кг. На основание ее напыляют форсунками-распылителями, которые работают от специальных установок или насосов, а также наносят из бачков, разравнивая щетками и гребенками.
Горячие мастики на огрунтованное основание наносят непосредственно перед наклеиванием полотнищ. Холодные мастики (клеи) наносят на основание или полотнища заблаговременно. Между нанесением приклеивающих составов и приклеиванием полотнищ необходимо соблюдать технологические перерывы, обеспечивающие прочное сцепление материалов с основанием.
312
Глава 12. Кровельные работы
Рис. 12.4. Рулонная кровля: а — технологическая схема производства работ (план); б — разрез; 1 — станок для очистки и распрямления рулонных материалов; 2 — кран для подъема материалов в бункерах или контейнерах; 3 — подготовленное основание под пароизоляцию; 4 — устройство пароизоляции; 5 — укладка утеплителя; 6 — машина для устройства выравнивающей стяжки; 7 — огрунтовка стяжки; 8 — машина для послойного наклеивания рулонного ковра; 9 — машина для устройства защитного слоя; 10— полотнище шириной 330мм; 11 — полотнище шириной 670мм; 12 — полотнище шириной 1000мм; 13 — начальная кромка; в — наклеивание трехслойного рулонного ковра со сдвижкой полотнищ; г — каток-раскатчик: 1 — рама из труб; 2 — рулонное полотнище; 3 — прикаточный каток; д — температурно-усадочный шов в стяжке: 1 — стяжка;
2 — полоса рулонного материала; 3 — верхний слой (с крупнозернистой посыпкой);
4 — нижний слой; 5 — точечная приклейка полосы (с одной стороны шва);
6 — герметик; 7 — грунтовка по стяжке; 8 — шов
313
Технология строительного производства
При применении горячих мастик рулонные материалы с пылеватой посыпкой до наклеивания должны быть очищены от нее. Для удаления мелкой посыпки рулонные материалы смачивают растворителем (соляровым маслом, керосином и др.), под действием которого поверхностный слой материала частично растворяется и поглощает посыпку. Крупнозернистую посыпку смачивают растворителем и соскребают. Для выполнения этих работ существуют специальные машины.
При использовании холодных мастик очищать материал от посыпки не надо, так как мастика проникает в покровный слой материала, растворяя его и обволакивая минеральную посыпку.
Наклейку рулонного ковра начинают на пониженных участках кровель — у воронок внутренних водостоков, а при наружных водостоках — на карнизных свесах. После этого материал наклеивают на скатах кровель.
При уклонах крыши до 15% полотнища рулонных материалов наклеивают в направлении от пониженных участков к повышенным с расположением полотнищ по длине перпендикулярно к стоку воды (параллельно карнизам, ендовам), а при уклоне более 15% — в направлении стока (перпендикулярно карнизам, ендовам). Перекрестное наклеивание полотнищ не допускается. При наклеивании поперек ската крыши верхняя часть полотнища каждого слоя, укладываемого на коньке, должна перекрывать противоположный скат крыши на 250 мм и приклеиваться на сплошном слое мастики.
Количество основных слоев рулонных материалов в кровле зависит от уклона крыши. Как правило, при уклоне более 15% кровельную гидроизоляцию из обычного рубероида (на окисленном битуме с картонной основой) выполняют двухслойной, 7—15% — трехслойной, 2,5—7 — четырехслойной и до 2,5% — пятислойной. В разжелобках, ендовах, примыканиях к вертикальным поверхностям и других ответственных местах наклеивают дополнительные слои, которые располагают как под основным ковром, так и поверх него. Однако количество рубероидных слоев на кровле не должно быть более 6—7, так как толстое кровельное покрытие не может воспринимать даже незначительные деформации и при низких температурах разрывается на стыках железобетонных плит покрытия или в других деформируемых местах.
Для предотвращения образования волн, складок и вздутий в слоях ковра рулонные материалы перед наклеиванием необходимо расправить. Для этого все беспокровные материалы перематывают на обратную сторону, а покровные выдерживают в раскатанном виде в течение 20 часов при температуре не ниже 15 °C.
Для получения заданной нахлестки рулонные материалы перед наклейкой предварительно раскатывают по месту укладки, ориентируя их по меловым линиям, которые наносят на основание, и скатывают вновь.
Процесс наклеивания состоит из нанесения на основание или нижележащий слой рулонного материала слоя мастики, раскатывания полотнища, приклеивания его и прикатывания катком. Рулонные материалы наклеивают внахлестку с разбежкой стыков в смежных слоях.
314
Глава 12. Кровельные работы
Нахлестка наклеиваемых смежных полотнищ на плоскостях кровель принимается в нижних слоях ковра 70 мм. а в верхнем — 90—100 мм. Нахлестку подлине полотнищ принимают равной 100 мм независимо от уклона кровли. В каждом следующем слое продольных рядов полосы смещают, чтобы не совпадали места стыков: в двуслойном ковре — на половину ширины полосы, в трехслойном — на одну треть и т.д. Поперечная нахлестка в смежных рядах должна составлять не менее 0,5 м. Перекрестная укладка основных слоев водоизоляционного ковра многослойных кровель не допускается.
Ковер наклеивают при помощи щеток.
При значительных объемах кровельных работ на крышах с уклоном до 15% наклеивание рулонных материалов производят с помощью специальных наклеенных машин, которые наносят мастику на основание или на поверхность полотнища, разматывают, укладывают и прикатывают рулонный материал, приклеивает кромки. На крышах с уклоном более 15%, а также при их небольших площадях, рулонный ковер наклеивают вручную с применением механизированного инструмента и приспособлений.
Мастику распределяют равномерным, сплошным слоем. При устройстве так называемых плавающих и дышащих кровель нижние полотнища наклеивают полосами или точками. Такие кровли долговечнее, так как при этом кровельный ковер лежит свободно или приклеен в точках, что предотвращает образование вздутий, позволяет лучше проявлять его деформационные свойства. Кроме того, при применении таких кровель примерно на 30% снижается расход битума (на 1 м2 кровли экономия битума составляет 2—3 кг).
Вид наклеивания рулонного ковра (сплошное, полосовое или точечное) определяется проектом.
Наклеенные полотнища ковра прикатывают цилиндрическим ручным катком. Каждый следующий слой кровельного материала укладывают после отвердения мастик и достижения прочного сцепления предыдущего слоя с основанием.
Кровли из рулонных материалов с заранее наплавленным в заводских условиях мастичным слоем способствуют повышению уровня заводской готовности материалов, работоспособности и долговечности покрытия. При наклеивании такого материала на предварительно прогрунтованное основание достаточно оплавить нижний его слой для надежного приклеивания к основе. При этом производительность труда повышается примерно в 1,5 раза и экономятся материалы: например, при применении 1 млн рулонов наплавляемого рубероида экономится около 1 000 т битума.
При наварке рулон после предварительной раскатки по месту укладки скатывают с двух сторон к середине. Наварку начинают с середины с раскатки рулона «на себя» рабочим, расплавляющим газовой горелкой поверхности материалов.
Наклеивание кровельного ковра производится в такой последовательности. После ориентирования рулона с помощью горелок, инфракрасных излучателей или форсунок для нанесения разжижителей расплавляют мастичный слой до вяз
315
Технология строительного производства
котекучего состояния по участку соприкосновения полотнища с основанием или ранее наклеенным слоем рубероида.
При укладке верхнего слоя водоизоляционного ковра из материала с крупнозернистой посыпкой заводского изготовления предварительно по ширине поперечной нахлестки выполняют под линейку «отмазку посыпки» втапливанием посыпки в покровный слой битумно-полимерной массы разогретым мастерком с разогревом поверхности газовой горелкой.
Каждый уложенный слой кровли через 8—15 мин после укладки укатывается трехкратным проходом катка-прикатчика в течение 5—7 мин. Прочность приклейки должна составлять не менее 0,5 М Па.
Защита кровельного покрытия от ультрафиолетового облучения, старящего битуминозные и полимерные материалы, осуществляется применением рубероидов с цветной посыпкой, покрытием лаком, наполнением алюминиевой пудрой или засыпкой кровельного покрытия хорошо окатанным мелкозернистым гравием светлых тонов.
При устройстве защитного гравийного покрытия на кровельный ковер наносят горячую мастику сплошным слоем толщиной 2—3 мм и шириной 2 м, сразу рассыпая по ней слой гравия, очищенного от пыли, толщиной 5—10 мм, или посыпают крупнозернистым песком и слегка трамбуют посыпку. После остывания мастики неприклеившуюся крошку сметают. Посыпка замедляет воздействие воздуха. В случае использования светлоокрашенных гранул исключается неблагоприятный для битума высокотемпературный режим. Число слоев и общая толщина защитного покрытия определяются проектом.
Для защиты от солнечной радиации в последнее время применяют светлую, отражающую лучи отделку. Такой прием эстетичен и позволяет экономить энергию, идущую на охлаждение зданий в летнее время. Кроме того, кровля получается более легкой и визуально проверяемой. Солнцезащитные лаки с алюминиевой пудрой наносятся на верхний слой кровли машинами безвоздушного распыления.
В неэксплуатируемых кровлях заливка мастикой верхнего слоя водоизоляционного ковра по швам без устройства защитной посыпки не допускается.
Вновь входит в моду идея устройства озеленяемых (травяных) эксплуатируемых крыш (впервые была представлена на Парижской выставке в 1867 г. берлинским каменотесом Рабицем). Это одно из реальных направлений улучшения воздуха городов.
Однослойные кровельные мембраны из разных водостойких и атмосфероустойчивых материалов нового типа, представляющие собой тонкий слой, закрепляемый к основанию по контуру рулона или кровли. При этом у материала кровли сохраняется относительная свобода перемещения по отношению к несущим конструкциям покрытия, и в то же время он надежно фиксируется без использования пригрузки. Поэтому такие кровли широко используются при устройстве сводчатых покрытий зданий и сооружений.
316
Глава 12. Кровельные работы
Существует несколько систем устройства кровли из однослойных кровельных мембран: с пригружением, с механическим прикреплением и др.
При пригружении однослойную кровельную мембрану укладывают без приклеивания на поверхность ограждающей конструкции покрытия и пригружают балластом в виде гравия или мелкоразмерных бетонных блоков. Такая система экономична и не зависит от температурных и конструктивных деформаций несущих элементов покрытия.
При механическом креплении однослойную кровельную мембрану укладывают на основание, а затем крепят в местах продольной и поперечной нахлесток на шурупах, количество которых определяют по опыту (подрядчиком или поставщиком) либо (в случае специфических условий) рассчитывают.
Устройство мастичных (безрулонных) кровель. Мастичная кровля — литой гидроизоляционный ковер из битумных, битумно-резиновых, битумно-латексно-ку-керсольных мастик, битумно-латексных эмульсий и др. Высокую эффективность показали мастики на основе хлорсульфированного полиэтилена (ХСПЭ) и вспененные покрытия, которые состоят из нескольких слоев пенополиуретана, нанесенных обрызгом. Эти кровли отличаются малой массой, монолитны и обладают высокими изоляционными свойствами. Они легкие (до Ю кг/м2), долговечные (срок службы до ремонта 15—20 лет), нетоксичные, водонепроницаемые, теплостойкие (до 100 °C), длительное время сохраняют упругопластичное состояние. Технология выполнения безрулонных кровель позволяет поднять уровень механизации процессов до 80%, в сравнении с рулонными кровлями повысить производительность труда в 2-3 раза, снизить стоимость покрытия на 30%.
Мастичные кровли могут быть: неармированными; армированными стеклянными, базальтовыми или синтетическими тканями или неткаными материалами, так называемыми слоистыми материалами или стеклопластиками; и комбинированными, с защитным покрытием из рулонных материалов.
Кровли из битумно-полимерных плиток. Битумная черепица представляет собой пятислойную композицию стекловолокна, модифицированного битума и минеральной крошки. По такой крыше можно ходить, масса 1 м2 покрытия — около 10 кг. Эта черепица не бьется при складировании, перевозке, во время работ при ее укладке, огнестойкая. Ее можно даже прибивать гвоздями.
Основанием под кровлю из битумно-полимерных плиток служит сплошной дощатый настил или настил из клеефанерных конструкций. На настил укладывают один слой битумно-полимерного кровельного рулонного материала на негниющей основе с креплением его к настилу кровельными оцинкованными гвоздями с широкой шляпкой или металлическими скобами.
Крепление плиток «шингле» к основанию следует выполнять кровельными оцинкованными гвоздями таким образом, чтобы следующий ряд перекрывал место крепления. Раскладка л истов производится горизонтальными рядами снизу вверх со смещением швов плиток.
317
Технология строительного производства
12.6. Особенности производства кровельных работ в зимних условиях
В зимних условиях кровли на горячих мастиках разрешается устраивать при температуре наружного воздуха не ниже —20°С, а на составах на водной основе — не ниже + 5°С. При этом наклеивают и окрашивают мастикой только один слой рулонного ковра. Последующие слои наклеивают при постоянных плюсовых температурах.
Рулонные материалы можно наклеивать на основание из литого асфальтобетона непосредственно после его укладки; на любое другое основание, предварительно подготовленное под наклейку, — после его отогревания до положительной температуры и просушивания. Производить грунтование оснований кровель и наклеивание рулонных материалов по основаниям, покрытым снегом, инеем или льдом, запрещается.
Рулонные материалы перед наклеиванием выдерживают в теплом помещении в течение 20 часов, отогревают до температуры не менее 15°С, перематывают и доставляют к месту укладки в утепленной таре.
В момент нанесения на основание температура горячей битумной мастики должна быть не ниже 160°С, горячей деггевой — не менее 130 и холодной — не ниже 65°С. Мастику подают в утепленной таре или насосами по утепленным и обогреваемым трубопроводам.
В зимних условиях при температуре наружного воздуха ниже 5°С мастичные кровли допускается устраивать только из битумно-латексно-кукерсольных и битумно-соляровых мастик, подогретых до 60—80°С. Другие эмульсии и мастики применяют в теплое время года.
Кровли из асбестоцементных волнистых листов, плоских плиток, черепицы и стальных листов можно устраивать в любое время года при температуре наружного воздуха от +60 до —30°С. Основание под кровли из штучных материалов должно быть очищено от снега и наледи. Промазывать зазоры, швы и другие неплотности растворами, замазками и мастиками в зимних условиях не рекомендуется.
12.7. Контроль качества и обеспечение безопасности труда при производстве кровельных работ
Материалы, применяемые для кровельных работ, должны удовлетворять требованиям действующих государственных стандартов и техническим условиям на их изготовление. На них должен иметься паспорта.
При устройстве кровель из рулонных и мастичных материалов производят промежуточную проверку с приемкой отдельных законченных элементов (па-роизоляпии, теплоизоляции, стяжки, грунтовки и обделки мест примыканий) и окончательную приемку кровли в целом. Промежуточной приемке подлежат так
318
Глава 12. Кровельные работы
же отдельные слои гидроизоляционного ковра. Кровли из штучных материалов принимают только в законченном виде.
Грунтовка должна иметь прочное сцепление с основанием, на приложенном к ней тампоне нс должно оставаться следов вяжущего. При контроле качества оснований проверяют соответствие проекту материалов, уклонов, расположения водосточных колонок и др. Поверхность основания должна быть ровной и жесткой.
Узлы конструкций примыканий выполняются гладкими и ровными, без острых углов. Части водоприемной колонки внутренних водостоков не должны выступать над поверхностью основания, а водосточные трубы должны быть прочно соединены между собой.
Прочность приклеивания рулонного материала проверяют медленно, отрывая один слой от другого. Разрыв образца (не менее чем наполовину) должен проходить по рулонному материалу. В водоизоляционном ковре из рулонных и мастичных материалов не должно быть внешних дефектов, разрывов, трещин, вмятин, вздутий (пузырей, воздушных мешков), проколов и пробоев, губчатого строения, потеков и наплывов расслоений, а также отслоений в местах нахлесток. При их обнаружении эти места вырубаются и заделываются вновь. Не допускается отклонение от проектного числа усилительных (дополнительных) слоев кровли в местах примыкания.
При устройстве кровельных покрытий оплавлением битуминозного слоя рулонов открытым пламенем необходим тщательный контроль, так как при пережоге битум горит и основа прогорает, а при недогреве происходит вздутие ковра.
При контроле качества мастичной кровли проверяют толщину гидроизоляционного ковра и прочность его сцепления с основанием.
Кровельные покрытия из штучных материалов должны без видимых просветов (при осмотре из чердачных помещений) прилегать к обрешетке. У асбестоцементных листов, плиток и других штучных материалов не должно быть отколов, трещин и коробления. Обязательной проверке подлежит выполненная промазка фальцев в соединениях металлических картин.
Водонепроницаемость кровли проверяют после дождя. Плоские кровли (с уклоном до 3%) можно проверить, поливая их водой при закрытых воронках.
Приемка готовой кровли оформляется актом с выдачей заказчику гарантийного паспорта.
Обеспечение безопасности труда при производстве кровельных работ. Работы по устройству кровель разрешается начинать после проверки исправности несущих и ограждающих конструкций крыши, подмостей и ходовых мостиков. При обледенении кровли, ливневом дожде, густом тумане, сильном снегопаде и ветре (скорость 15 м/с и более) кровельные работы выполнять запрещается.
При работе на крышах с уклоном более 20° и на краю крыш с любым уклоном рабочие обязательно должны пользоваться предохранительными поясами.
При складировании на крыше материалов необходимо применять меры против их соскальзывания и сдувания ветром. По окончании смены все материалы и
319
Технология строительного производства
инструменты убирают или надежно закрепляют. Сбрасывать с кровли материалы и инструменты запрещается, а зона их возможного падения должна быть ограждена.
При работе с мастиками с их поверхности выделяются токсические вещества (оксиды углерода и азота, сернистый ангидрид), которые при высокой концентрации могут оказывать вредное действие на организм работающих. Наиболее высокая концентрация этих веществ наблюдается при разогреве мастики.
Кровельщики должны быть обеспечены спецодеждой и спецобувыо на мас-лобензостойкой подошве. При разогреве битумной мастики в котлах-термосах кровельщик может применять респиратор универсальный или респиратор противогазовый. Для защиты кожного покрова рекомендуются противопековая паста и биопаста, которые втирают в кожу равномерным слоем перед началом работы и после приема пищи.
Особую осторожность необходимо соблюдать при изготовлении и нанесении горячих мастик. Битумоварочные котлы запролняют не более чем на 3/4 их объема и закрывают крышками. При нанесении мастики рабочий должен находиться с подветренной стороны. Переносить горячие мастики в бачках по стремянкам и лестницам категорически запрещено.
К работам на высоте относятся те, которые ведутся на высоте более чем 1,5 м от поверхности грунта, перекрытия или рабочего настила. Для подмащивания запрещается пользоваться случайными предметами (бочки, ящики).
Организаторы производства и рабочие часто не учитывают повышенной опасности при работе на асбестоцементных кровлях, связанной главным образом с низкой механической прочностью этого материала.
Страховочную веревку следует привязывать только к стропилам или балкам, но не к дымовым трубам. Веревка должна быть новой, толщиной в 1—2 пальца. Кроме того, при уклоне кровли более 25°, а также при работе на мокрой или покрытой снегом кровле с любым уклоном необходимо использовать переносные стремянки шириной не менее 300 мм с нашитыми планками. Такие же стремянки укладывают для хождения по асбестоцементным кровлям.
При работе на неукрепленных приставных лестницах и стремянках пристегивать к ним предохранительные пояса запрещается. Перед тем как подняться на лестницу, надо обязательно проверить ее прочность и устойчивость.
При работе разрешается пользоваться только лестницами, изготовленными из древесины хвойных пород без пороков (сучков, трещин и др.). Для устойчивости лестница должна расширяться книзу и иметь в зависимости от вида опорной поверхности металлические наконечники или упоры из резины. Высота приставной лестницы должна быть не более 5 м, стремянки — не более 3,5 м. Ступени врезаются в тетивы и скрепляются на шипах. Тетивы лестниц высотой более 3 м скрепляются стяжными болтами через 2 м, а тетивы стремянок — через 1,5 м. Запрещается работать, стоя на ступенях лестницы (стремянки), расположенных на расстоянии менее 1 м отее верха.
320
Глава 12. Кровельные работы
Вопросы для самопроверки
I. Какие факторы влияют на выбор вида кровли и кровельных материалов?
2. Как делаются кровли из асбестоцементных волнистых листов (шифера)?
3. Как делаются кровли из черепицы из натуральных материалов?
4. Как делаются кровли из асбестоцементных плоских плиток?
5. Как устраивается кровля из кровельной стали?
6. Как устраиваются кровли из металлического профилированного настила?
7. Как выполняются кровли из металлочерепицы, волнистых и профилированных металлических листов?
8. Как устраиваются кровли из рулонных материалов?
9. Как устраиваются мастичные (безрулонные) кровли?
10. Каковы особенности производства кровельных работ в зимних условиях?
Тест
1. Верхняя ограждающая конструкция здания, выполняющая несущие, гидроизолирующие, а при бесчердачных (совмещенных) крышах и теплых чердаках, еще и теплоизолирующие функции:
а) крыша (покрытие);
б) стена;
в)перегородка;
г) перекрытие.
2. Каждый волнистый асбестоцементный лист крепится к обрешетке:
а) кляммерами;
б) противоветровыми кнопками;
в) тремя шиферными гвоздями длиной 100 мм с антикоррозионной шляпкой или шурупами;
г) специальными крепежными элементами типа «крюк».
3. Крепление черепицы к обрешетке выполняют:
а) проволочными скрутками и, при необходимости, кляммерами;
б) противоветровыми кнопками;
в) специальными крепежными элементами типа «крюк»;
г) болтами.
4. Рядовые асбестоцементные плитки крепят к основанию:
а) проволочными скрутками и, при необходимости, кляммерами;
б) противоветровыми кнопками;
в) специальными крепежными элементами типа «крюк»;
г) двумя оцинкованными гвоздями и противоветровой кнопкой.
5. Стальные листы кровель из кровельной стали соединяют между собой:
а) кляммерами;
б) фальцами;
в) специальными крепежными элементами типа «крюк»;
г) гвоздями.
6. К обрешетке картины из кровельной стали крепят:
а) кляммерами;
б) фальцами:
21 А С Стаценко 321
Технология строительного производства
в) специальными крепежными элементами типа «крюк»;
г) гвоздями.
7. Крепление металлочерепицы к обрешетке выполняют:
а) кляммерами;
б) самонарсзающими шурупами;
в) специальными крепежными элементами типа «крюк»;
г) гвоздями.
8. Перекрестная укладка основных слоев водоизоляционного ковра многослойных кровель:
а) допускается;
б) допускается при уклонах кровли до 15%;
в) не допускается;
г) не допускается, за исключением кровель площадью более 100 м2.
9. Кровли из штучных материалов принимают:
а) по фактической площади;
б) поэлементно;
в) только в законченном виде;
г) после сдачи объекта в эксплуатацию.
10. При работе на крышах с уклоном более 20° и на краю крыш с любым уклоном рабочие должны:
а) пройти повторный инструктаж;
б) пользоваться предохранительными поясами;
в) работать в теплой одежде;
г) иметь защитное ограждение.
Ключ
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
а В а Г б а б В В б
322
ГЛАВА 13. РАБОТЫ ПО УСТРОЙСТВУ ОТДЕЛОЧНЫХ
ПОКРЫТИЙ
Отделочные работы — строительные работы по отделке зданий и сооружений с целью повышения их эксплуатационных, эстетических качеств и стойкости против атмосферных и других воздействий. К отделочным работам относятся штукатурные, облицовочные, малярные, лепные, обойные, стекольные, а также устройство полов, которые представляют самостоятельную группу материалов и изделий и рассматриваются в главе 14.
Отделочные материалы и изделия подразделяют на две группы: для наружной отделки зданий и сооружений и для внутренней отделки помещений и элементов интерьера. Некоторые материалы используют и в наружной и во внутренней отделке зданий (например, лицевую и облицовочную керамику, облицовку из природного камня, ряд изделий из стекла и асбестоцемента, силикатные краски и краски на основе синтетических смол).
До начала отделочных работ должны быть произведены следующие мероприятия:
♦ отделываемые помещения защищены от атмосферных осадков;
♦ швы между блоками и панелями загерметизированы;
♦ места сопряжений оконных, дверных и балконных блоков заделаны и изолированы;
♦ световые проемы остеклены;
♦ закладные изделия смонтированы;
♦ системы тепло-, водоснабжения и отопления испытаны;
♦ по перекрытиям устроены гидро-, тепло-, звукоизоляция и выравнивающие стяжки.
13.1. Штукатурные работы
Штукатурка (от итал. stuccatura) — слой затвердевшего раствора, нанесенного в пластичном состоянии на поверхность конструктивных элементов зданий (сооружений) для выравнивания их поверхностей, придания им защитных и декоративных свойств. Штукатурные работы выполняют мокрым способом с применением цементных, цементно-известковых, известковых, известково-гипсовых и др. растворов, наносимых на отделываемые поверхности с последующей обработкой поверхностного слоя. Сухой штукатуркой называют готовые гипсовые, гипсоволокнистые, древесно-волокнистые или др. листы заводского производства. Отделка такими листами относится к облицовочным работам.
Штукатурки классифицируют:
♦ по назначению — обычная (зашита конструкций и помещений от вредных атмосферных воздействий и сырости, облегчение ухода), декоративная (при
323
Технология строительного производства
дание художественных свойств обработанным поверхностям) и специальная (тепло-, звуко- или гидроизоляция, защита от вредных излучений и др.);
♦ по вилам вяжущих — цементная, цементно-известковая, известковая, известково-гипсовая, известково-глиняная и др.;
♦ по качеству исполнения — простая (для вспомогательных и складских помещений), улучшенная (для жилых помещений, торговых залов, учебных заведений) и высококачественная (для театров, административных и других уникальных зданий, а также фасадов).
Работы по устройству штукатурки называются штукатурными работами, они, как правило, механизированы. Штукатурный раствор наносят на поверхность последовательно отдельными слоями.
Первый слой — обрызг — предназначен для сцепления штукатурки с отделываемой поверхностью, для него используют растворы с большей подвижностью.
Второй (промежуточный) слой — грунт — служит для выравнивания поверхности и получения требуемой толщины штукатурки. Грунт выполняют более густым раствором, его можно наносить в несколько слоев толщиной около 7 мм каждый, число их зависит от требуемой толщины штукатурки.
Последний, верхний (отделочный, накрывочный) слой — накрывку — наносят жидким раствором на мелком песке для образования гладкого и уплотненного отделочного слоя толщиной не более 2 мм. Иногда для накрывки применяют составы типа паст (беспесчаная накрывка), что позволяет совместить процессы оштукатуривания и шпатлевания для подготовки поверхности штукатурки непосредственно под окраску.
Каждый слой грунта тщательно разравнивают, а накрывочный слой при гладкой фактуре штукатурки заглаживают. Средняя суммарная толщина всех слоев простой штукатурки — 18 мм, улучшенной — 20 мм, высококачественной — 25 мм.
В зависимости от требуемого качества различают простую, улучшенную и высококачественную штукатурки, которые включают следующие слои:
♦ простая штукатурка — обрызг и один слой грунта с последующим затиранием («под сокол»);
♦ улучшенная штукатурка — обрызг, один слой грунта и накрывочный слой с последующим его разравниванием и затиранием («под правило»);
♦ высококачественная штукатурка — обрызг, слой грунта, один-два накры-вочных слоя с последующим разравниванием и затиранием или декоративный слой с последующим его офактуриванием («по маякам»).
Производство работ. К штукатурным работам приступают только тогда, когда созданы условия, исключающие повреждение штукатурки в результате последующих строительных работ, осадки здания, атмосферных воздействий. До начала этих работ внутри здания должны быть окончены все строительные работы (кроме устройства полов), санитарно-технические работы (без установки приборов) и скрытая электропроводка.
324
Глава 13. Работы по устройству отделочных покрытий
Элементы зданий и сооружений перед оштукатуриванием принимаются по акту комиссией с участием представителей организаций, выполнявших предшествующие штукатурным работы, и исполнителя.
Прочное сцепление штукатурки с отделываемой поверхностью при мокром способе работ достигается ее соответствующей подготовкой:
♦ гладкие бетонные поверхности насекают, для создания шероховатых поверхностей конструкций их обрабатывают пескоструйным аппаратом;
♦ кладка кирпичных стен должна быть выполнена впустошовку;
♦ деревянные конструкции обивают дранью;
♦ при необходимости повышенной толщины штукатурного слоя применяют металлическую сетку и т.д.
Подготовка поверхностей под штукатурку включает их тщательную очистку от пыли, грязи, жировых и битумных пятен, а также от выступивших солей. Работы выполняются электро- или пневмомолотками, металлическими скребками. стальными щетками.
Поверхности, подлежащие оштукатуриванию, проверяются провешиванием в вертикальной и горизонтальной плоскостях с установкой инвентарных съемных марок, а при высококачественной штукатурке — маяков из быстротвердею-шего свежеприготовленного гипсового раствора. Таким раствором могут быть «приморожены» специальные направляющие для выравнивания поверхностей, в основном — потолков, или защитные уголки для внешних углов стен или откосов. Операция выполняется вручную с использованием шнуров, отвесов, правил и уровней. Толщина марок и маяков должна соответствовать толщине намета без накрывки.
Качество штукатурки (простая, улучшенная или высококачественная), растворы для штукатурных работ и их марки назначаются проектом. Каменные и бетонные поверхности в помещениях оштукатуривают сложными или известковыми растворами, а деревянные и гипсовые — известково-гипсовыми. При оштукатуривании помещений, влажность воздуха в которых во время эксплуатации будет более 60% (ванных комнат, прачечных, бань, цехов с мокрыми технологическими процессами и т.п.), для первого слоя штукатурки (обрызга) применяются цементные и цементно-известковые растворы, приготовленные на портландцементах.
Штукатурные растворы приготавливают централизованно или на приобъектной установке в соответствии с проектом производства работ. Во втором случае рационально максимально использовать сухие растворные смеси, доставляемые в бумажных мешках или бункерах-контейнерах.
Для нанесения штукатурного раствора применяют растворонасосы, которые под давлением подают его на стену через бескомпрессорные (преимущественно прямоточные) и пневматические форсунки. Подвижность процеженных штукатурных растворов в момент их механизированного нанесения на оштукатуриваемые поверхности должна соответствовать следующим глубинам погружения
325
Технология строительного производства
стандартного конуса: для слоев обрызга — 9—14 см, грунта — 7—8, накрывочного слоя, содержащего гипс, — 9—12, не содержащего гипс — 7—8 см. Вручную (с помощью специального ковша, совка-лопаты или мастерка) раствор наносят только в небольших помещениях путем шлепкового набрасывания отрывистыми резкими движениями.
Для придания растворам самых различных свойств используют специальные добавки — пластификаторы. Пластифицирующих добавок много.
Добавки, замедляющие схватывание, приходится вводить в цементные растворы очень редко. Замедлители необходимы при работе с гипсовым раствором. Чистый гипс уже через 4 мин начинает схватываться, а окончание схватывания наступает не позднее 30 мин. К гипсу добавляют известь. Известково-гипсовый раствор имеет значительно большие сроки схватывания. Если этого недостаточно, добавляют животный клей, буру или порошковые замедлители. При введении в раствор клея нужно добавить и каустическую соду (1,5% массы клея). Если этого не сделать, клей может загнить.
Добавки, ускоряющие схватывание сложных и цементных растворов, применяют, если раствор надо сделать быстросхватывающимся, а также для повышения прочности в ранние сроки твердения. Необходимы они и при производстве работ в зимнее время. Ускорителями являются хлористый кальций, хлористый натрий, соляная кислота, молотая негашеная известь, углекислый калий — поташ. Это, как правило, растворимые в воде порошки. При этом надо учитывать, что хлористые добавки дают высолы на поверхности штукатурки и, кроме того, их нельзя применять на внутренних работах из-за опасности отравления людей.
Разравнивание грунта выполняют вручную с использованием штукатурного сокола, полутерка или правила в зависимости от требуемого качества штукатурки.
Бригада штукатуров должна быть оснащена необходимым инструментом, инвентарем, приспособлениями, обеспечена материалами. При механизированном способе производства работ растворы подаются по трубопроводам и наносятся с помощью растворонасосов; для окончательного заглаживания поверхности штукатурки используют затирочные устройства с электрическим или пневматическим приводом. Для комплексной механизации штукатурных работ (переработки, транспортирования и нанесения растворов) широко применяют штукатурные станции, располагаемые около отделываемого объекта, или стационарные растворные узлы, монтируемые в подвальном или цокольном этаже отделываемого многоэтажного здания.
Штукатурные станции (рис. 13.1) конструктивно выполняют в виде закрытого утепленного кузова (фургона), установленного на двухосном прицепе либо на металлических направляющих (санях). Штукатурные станции комплектуется средствами механизации в зависимости от функций, назначения — для приготовления и транспортирования штукатурного раствора или для приема и транспортирования товарного раствора.
326
Глава 13. Работы по устройству отделочных покрытий
Рис. 13.1. Штукатурный комплекс: 1 — штукатурная станция; 2 — растворовод; 3 — поэтажный штукатурный агрегат; 4 — затирочная машина
Штукатурные станции первого типа состоят из двухосного прицепа, на платформе которого смонтированы: растворосмеситсль со скиповым подъемником, промежуточный бункер, вибросито, растворонасосы производительностью 2 и 1 м3/ч, компрессор, два процеживающих сита, два рабочих бункера, металлический каркас. Разновидностью данного типа является штукатурная станция, у которой раствор, доставленный автосамосвалом, загружается в приемный бункер и подается ковшами, закрепленными на элеваторном колесе, через приемный лоток на вибросито и далее растворонасосом — к рабочему месту штукатуров. В последнее время штукатурные станции комплектуются вместо поршневого ра-створонасоса пневмонагнетателем, что позволяет транспортировать более жесткие растворы.
Производительность штукатурной станции — от 2 до 4—6 м3/ч; дальность подачи по вертикали — 40 и по горизонтали 200 м; частота вращения элеваторного колеса — 12 мин-1; максимальная скорость передвижения — 30 км/ч; установ
327
Технология строительного производства
ленная мощность — 25—30 кВт. При транспортировании с объекта на объект необходимые инструменты и приспособления размешают в станции.
Обработка лицевых слоев. Нанесение накрывочного слоя осуществляют с помощью растворонасоса через форсунку или вручную методом намазывания с использованием полутерков. Затирку накрывочного слоя выполняют затирочными машинками пневматического или электрического действия, либо вручную с помощью терок.
Оштукатуривание откосов, лузг, усенков, поясков и карнизов производят до начала нанесения раствора на поверхности стен и потолков. Работы выполняют вручную с помощью специальных приспособлений. Перед оштукатуриванием откосов зажимами (рейкодержателями) укрепляют рейки-правила, которыми обеспечиваются вертикальность откоса и заданный «угол рассвета» (уклон внутрь оконного или дверного откоса). Они являются маяками при нанесении раствора и его разравнивании. Для получения ровных внутренних углов (лузг) и наружных (усенков) устанавливают направляющие для соответствующих угловых шаблонов. Такие же направляющие нужны при устройстве поясков и карнизов. Их создают путем вытягивания, срезая излишки раствора при движении шаблонов, профиль которых определяет профиль карниза или пояска.
Механизация оштукатуривания откосов возможна при применении литьевой технологии, которая позволяет формировать откосы при заливке раствора за установленную в проеме переставную опалубку.
Уход за штукатуркой. Свежевыполненная штукатурка до затвердения должна предохраняться отударов и сотрясений, намокания, замерзания и пересушивания.
При необходимости производят искусственную сушку штукатурки, равномерно подавая в оштукатуренные помещения нагретый наружный воздух. При этом должен обеспечиваться не менее чем трехкратный обмен воздуха помещения в течение 1 ч. Отдельные труднопросушиваемые места (углы, ниши и т.п.) подсушиваются дополнительными средствами (например, электронагревательными приборами с экраном). Во избежание растрескивания и снижения прочности не допускаются сильный нагрев штукатурки (свыше 23°С) и интенсивное сквозное проветривание помещения.
Организация труда на штукатурных работах. Штукатурные работы, как правило, выполняют бригады, рабочие которых объединены в звенья, специализирующиеся по операциям. Состав и порядок выполнения работ определяются видом конструктивных элементов и характером обрабатываемых поверхностей. Специализированные звенья объединяют рабочих одной профессии, но различной квалификации. Более сложные операции выполняют рабочие высоких разрядов, менее сложные — рабочие низкой квалификации. Метод ведения штукатурных работ специализированными звеньями последовательно по операциям называется поточно-расчлененным (раздельным).
Работу в звеньях организуют так, чтобы обеспечить полную сменную и часовую загрузку механизма, с помощью которого раствор наносится на поверхность.
328
Глава 13. Работы по устройству отделочных покрытий
Здание разбивают на захватки по вертикали (этажи, ярусы) или горизонтали (секции, делянки) в зависимости от направления движения работ. Размеры захваток и делянок определяются сменной выработкой звена. Для связи рабочих, наносящих раствор на верхних ярусах, с рабочими, обслуживающими механизмы внизу, оборудуют световую или звуковую сигнализацию.
Количество рабочих или звеньев, выполняющих отдельные операции, подбирают с таким расчетом, чтобы время на эти операции было примерно равно времени для твердения ранее нанесенных слоев (с учетом технологических перерывов).
Для максимального использования механизмов работы могут осуществляться несколькими потоками. Например, в первом потоке подготавливают поверхность, наносят и выравнивают обрызг и грунт, предварительно обрабатывают лузги, усенки, откосы и убирают помещение. Во время технологического перерыва в помещениях выполняют санитарно-технические, электромонтажные, плотничные или другие работы. Во втором потоке на высохшие огрунтованные поверхности наносят тонкий накрывочный слой и затирают его, окончательно отделывают лузги и усенки, заделывают места, поврежденные при производстве специальных работ.
Особенности выполнения декоративной и специальной штукатурок. Декоративная штукатурка от обычной отличается фактурой и цветом. Разнообразие фактур достигается подбором состава раствора, способом его нанесения и последующей обработкой отделочного слоя. Для получения декоративных штукатурок, например, при отделке фасадов зданий, используют различные инструменты и приспособления, выбор которых зависит от требуемой фактуры поверхности штукатурки.
Лицевые слои таких штукатурок выполняют из специальных, как правило, цветных, растворов соответствующими приемами. При этом применяют цветные цементы, мраморную муку и крошку, слюду, щелочеустойчивые пигменты, а также недорогие и недефицитные местные материалы: гравий, щебень, песок, бой кирпича и черепицы, стекла и т.д. Основные виды декоративной штукатурки: известково-песчаная цветная; терразйтовая; каменная штукатурка под мелкозернистый песчаник, под гранит или под мрамор; многоцветная — сграффито.
Наиболее распространенными из всех декоративных штукатурок являются известково-песчаные цветные. Для известково-песчаных штукатурок применяют растворы, содержащие известь, в небольшом количестве цемент (гидравлическая добавка), песок с зернами различной крупности и пигмент, обеспечивающий необходимые цвет и тон штукатурки. На подготовительный слой грунта из обычной штукатурки, выдержанный и нацарапанный, наносят цветную накрывку в 2—3 приема с толщиной слоя от 5 до 15 мм.
Известково-песчаные штукатурки обрабатывают в полупластичном или пластичном состоянии. По окрепшему раствору после схватывания нанесенный
329
Технология строительного производства
известково-песчаный цветной раствор затирают терками или заглаживают гладилками. Штукатурка может быть затертой, т.е. гладкой без какого-либо рельефа, или обработанной под какую-либо фактуру (рельефный рисунок). Фактуру придают циклями с зубьями разных профилей высотой не более 3 мм, гвоздевыми щетками, штампами и др. Для образования рисунка (квадрат, прямоугольник, круг) можно пользоваться обычными или фасонными правилами или кругами различной формы, располагая их согласно заданному рисунку.
При отделке по пластичному раствору в зависимости от фактуры и способа ее получения применяют раствор большей или меньшей пластичности. Спомошыо штампов, валиков и циклеванием получают фактуру в виде крупных бросков, борозд (с каннелюрами), «под волны», «под травертин», «под валуны», «под дюны», «под губку» и др.
Терразитовые штукатурки (вид сколотого камня), выполняют на более жестких, чем известково-песчаные, растворах, приготавливаемых из сухих терразитовых смесей. Они содержат вяжущие вещества (гашеную известь с добавкой цемента), наполнители (мраморную муку или крошку, слюду) и пигменты. Цемент добавляют, чтобы раствор не осыпался при ударной обработке. Эти штукатурки чаще всего обрабатывают в полузатвердевшем состоянии (слой терразитового раствора слегка схватится) циклеванием, срубанием раствора или обработкой бучардами (металлическими четырехгранными молотками, две ударные поверхности которого покрыты пирамидальными зубцами).
Каменные штукатурки выполняют на растворах, содержащих белый или обычный серый цемент с добавкой не более 5% известкового теста (пластифицирующая добавка), кварцевого, мраморного, туфового или других чистых песков и крошки издробленного природного камня, соответствующих по цвету и твердости пород, и пигментов. Эти штукатурки более жесткие, чем терразитовые, их обрабатывают чаще всего в затвердевшем состоянии (через 6—8 ч после нанесения) наковкой бучардами, зубилами, зубчатками или травлением кислотой. В пластичном состоянии их можно штамповать или прокатывать валиками с последующей химической или механической обработкой (кислотой, циклями, стальными щетками, бучардами). От травления кислотой чаше всего получают штукатурки «под шубу», «под гранит», при этом сухие краски (пигменты) не применяются.
Штукатурки сграффито — многоцветные, состоящие из нескольких слоев различных цветов толщиной от 0,5 до 5 мм. Этим способом создают рельефные красочные орнаменты и сюжетные рисунки. Раствор приготавливают из известкового теста и мелкозернистого кварцевого песка или известкового теста с добавкой цемента и кварцевого песка. Контуры изображения наносят с помощью трафаретов или без них на слегка схватившийся раствор и не позднее чем через 5—6 ч после нанесения снимают его на разную глубину выцарапыванием с помощью ножей, скальпелей, резцов, так что обнажаются слои разных цветов. Сграф
330
Глава 13. Работы по устройству отделочных покрытий
фито можно выполнять более простые орнаменты по шаблонам (формам и лекалам) или трафаретам приемами малярной отделки.
Специальные штукатурки используют для улучшения определенных свойств оштукатуриваемых конструкций.
Теплоизоляционная штукатурка отличается от обычной грунтом. Его делают на легких заполнителях — перлите, молотой пемзе, туфе или шлаке с такой же плотностью (400 кг/м3 и ниже). Это обеспечивает улучшение теплотехнических и звукоизоляционных свойств.
При создании акустических (звукопоглощающих) штукатурок работы выполняют также обычными способами, повышение звукоизолирующей способности обеспечивается нанесением на незатвердевший грунт слоя толщиной 20—25 мм из раствора, приготовленного на цементном вяжущем с пористым заполнителем (например, дробленой пемзой, шлаком и др.). Слой из акустического раствора не затирают.
Для повышения водонепроницаемости штукатурного покрытия применяют гидроизоляционные растворы. В них вводят церезит, хлорное железо, алюминат натрия, жидкое стекло или кремнийорганические гидрофобизуюшие жидкости и др. Слой церезитовой штукатурки толщиной в 2 см обеспечивает гидроизоляцию сырых подвалов и неглубоких резервуаров. Работы производят обычным способом, последовательно нанося необходимое число слоев цементного раствора. Лучший результат достигается при производстве штукатурных работ методом торкретирования. Растворы на жидком стекле быстро схватываются, их надо готовить небольшими порциями. Они дают водонепроницаемую кислотостойкую штукатурку, но не защищают от воздействия фтористых соединений и фосфорной кислоты.
Для водонепроницаемых штукатурок добавкой может служить и алюминат натрия, но это вещество раздражающе действует на кожу, слизистые оболочки. Поэтому используют его крайне редко, при этом соблюдая целый ряд обязательных требований техники безопасности. Эффективно применение растворов с полимерными добавками. Они отличаются повышенной плотностью, хорошо сопротивляются химически агрессивным воздействиям.
Штукатурка может служить защитой от рентгеновских излучений, например при изоляции рентгеновских кабинетов. В этом случае в цементный или сложный тяжелый раствор плотностью 2200 кг/м3 добавляют баритовый песок, баритовую пыль. Баритовая штукатурка толщиной 14—16 мм эквивалентна свинцовому листу толщиной I мм.
Производство работ в зимних условиях. Контроль качества и техника безопасности. Наружные штукатурные работы выполняют, как правило, в теплое время года. Штукатурные работы в зимнее время производят при действующих постоянных системах отопления и вентиляции. Приготовление, транспортирование и хранение штукатурных растворов в зимних условиях должно быть организовано та
331
Технология строительного производства
ким образом, чтобы доставленный на рабочее место раствор имел температуру в момент нанесения его на оштукатуриваемые поверхности не ниже 8 °C.
Наружные штукатурные работы по отделке фасадов зданий при температуре воздуха ниже +5 °C производят с использованием растворов, содержащих химические добавки и понижающих температуру замерзания раствора (хлористый кальций, хлористый натрий, хлорная известь, поташ), или растворов, приготовленных на молотой негашеной извести. Наружные работы по оштукатуриванию поверхностей растворами с химическими добавками разрешаются при температурах до — 15 °C включительно.
При применении добавок, вводимых для понижения температуры замерзания растворов, особое внимание необходимо уделить соблюдению правил техники безопасности и пожарной безопасности.
При приемке штукатурных работ проверяется выполнение следующих требований:
♦ штукатурка должна быть прочно соединена с поверхностью оштукатуренной конструкции и не отслаиваться от нее;
♦ оштукатуренные поверхности должны быть ровными, гладкими, с четкими гранями углов пересекающихся плоскостей, без следов затирочного инструмента, потеков раствора, пятен и высолов, неровностей поверхности глубиной или высотой до 3 мм при отделке улучшенной штукатуркой и до 2 мм при отделке высококачественной штукатуркой при накладывании правила или шаблона длиной 2 м должно быть не более двух;
♦ трещины, бугорки, раковины, дутики, грубошероховатая поверхность и пропуски не допускаются.
Все оконные, дверные и другие проемы до начала отделочных работ должны быть ограждены. Рабочие, ведущие обработку поверхностей с помощью ударных инструментов (зубил, бучард), должны работать в рукавицах и обязательно в защитных очках.
Для защиты рук при штукатурных работах следует пользоваться биологическими перчатками (защитные мази или кремы), вазелином, глицерином или специальными пастами.
При просушивании оштукатуренных помещений нельзя пользоваться открытыми жаровнями и мангалами и оставлять их без присмотра.
13.2. Облицовочные работы
Облицовочные работы — отделка поверхностей конструктивных элементов зданий и сооружений лицевым слоем из природных или искусственных материалов в виде листов, панелей, профильных деталей, плиток и плит, которые обычно отличаются высокими защитными и декоративными качествами. Крепление их к отделываемой поверхности производится на растворе, клее или насухо различными крепежными элементами.
332
Глава 13. Работы по устройству отделочных покрытий
Облицовка может выполняться одновременно с кладкой стен здания (лицевым кирпичом, закладными керамическими блоками и деталями из природного камня) или по готовой поверхности (плитами из природного камня, керамическими, полистирольными и другими искусственными плитками и листами) в соответствии с проектом.
До начала работ по наружной и внутренней облицовке должны быть закончены все работы, выполнение которых может привести к повреждению облицовочных поверхностей (прокладка скрытых и открытых электропроводок, устройств трубопроводов и трапов и др.).
Технологический процесс облицовки состоит из следующих операций:
♦ сортировка и подготовка облицовочных изделий;
♦ приготовление растворов, клеющих составов и крепей;
♦ подготовка и разметка поверхностей, подлежащих облицовке;
♦ установка маячных рядов;
♦ установка анкеров или других крепежных деталей;
♦ собственно облицовочные работы.
Облицовка поверхностей листовыми материалами. Листовые материалы и плитные изделия с гладкой или офактуренной поверхностью (из гипсокартонных и древесно-волокнистых листов, из металлических и полимерных материалов, и др.) применяют очень широко. Для отделки нестандартныхноверхностей, углов, оконных и дверных проемов и т.д. помимо пластин и листов используют и другие профили из различных материалов. Ассортимент этих материалов с каждым годом расширяется.
Различают следующие варианты крепления облицовки:
I. Сплошное приклеивание всей тыльной поверхности изделия к облицовываемой плоскости. Мастикой намазывают отделываемую поверхность и тыльную сторону листов или плит.
2. Приклеивание к нанесенным на поверхность маячным полосам или мар-кам-лепкам, которые размещены через каждые 40 см. Их площадь должна составлять не менее 10% площади листа.
3. Крепление к установленному каркасу шурупами, специальными закрепами, болтами или гвоздями.
При облицовке можно комбинировать пластины и листы различных цветов, применять изоляционный слой и оставлять воздушную вентиляционную прослойку. При сочетании пластин и листов особое внимание следует обращать на подгонку стыков по горизонтали.
Облицовка листовыми и погонажными материалами. Применение гипсокартонных листов дает возможность почти полностью отказаться от «мокрых» ручных процессов на отделочных работах, повысить их качество и значительно сократить сроки строительства. При использовании гипсокартонных и гипсоволокнистых листов для устройства каркасных перегородок и отделки помещений толь
333
Технология строительного производства
ко за счет замены «мокрых» процессов сроки отделочных работ в летнее время сокращаются в 2—2,5 раза, в зимнее — в 3—4 раза, а трудоемкость отделочных операций — на 40—50%.
По теплозащитным, звукоизоляционным свойствам и огнестойкости гипс превосходит материалы на основе цемента, а по декоративным качествам не имеет себе равных в строительстве. Изделия из гипса просты в изготовлении и являются наиболее дешевыми из индустриальных отделочных материалов. Гипсовые материалы создают благоприятный микроклимат в помещениях за счет повышенной воздухопроницаемости, способности поглощать избыточную влагу и постепенно отдавать ее, когда в помещении сухо.
Перед облицовкой листами сухой штукатурки поверхности провешивают так же, как и при выполнении штукатурных работ. Сначала отделывают потолки, затем стены и откосы. Раскрой листов следует выполнять централизованно для всех типов помещений, это сокращает отходы. Если нет условий для централизованного раскроя, листы раскраивают на рабочем месте с помощью ножа и рейсшины. Крепление листов начинают выполнять от угла помещения или от дверного проема.
При отделке поверхностей сухой штукатуркой ее листы по предварительно сделанной разбивке раскраивают по заданным размерам и крепят к отделываемой поверхности растворами или мастиками, составы которых подбирают с учетом характера материала отделываемой конструкции. Наиболее распространены гипсоопилочные мастики, приготовляемые из гипса, древесных опилок, добавляемых для снижения расхода гипса, и замедлителя схватывания. Мастику на облицовываемую поверхность наносят в виде лент (для опирания листа штукатурки по всему периметру) и отдельных марок, набрасываемых на расстоянии 30—40 см одна от другой. К деревянным поверхностям листы сухой штукатурки крепят тонкими гвоздями с широкими шляпками, утапливаемыми в лист.
Обшивку неровных кирпичных и бетонных стен гипсокартонными листами производят по укрепленным на стенах профилям или каркасам. При этом каркас может отстоять от стены на любом расстоянии. К стойкам металлического каркаса гипсокартонные листы крепят самосверлящими самонарезаюшими винтами с шагом 300 мм на расстоянии 12 мм от края. Наличие сверлящего наконечника позволяет вворачивать винт без предварительного просверливания отверстия.
При отделке кирпичных стен листы сухой штукатурки могут приклеиваться мастикой. Для крепления целого листа на стену набрасывают лепки мастики на расстоянии 0,3 м один от другого. Клепкам приклеивают первый опорный лист штукатурки и выверяют его вертикальность. Вдоль кромки наносят слой мастики, который выравнивают маячной малкой. Малка одним выступом скользит по краю листа, а другим разравнивает полосу мастики. Эта полоса служит опорным маяком для следующего листа. В местах стыкования листов их опирают по всей высоте на сплошной маячный слой.
334
Глава 13. Работы по устройству отделочных покрытий
Деревянные стены (из бревен и брусьев) можно отделывать листами сухой штукатурки только после полной их осадки. Крепление л истов в зависимости от качества стен осуществляют непосредственно к стенам или выверенным вертикальным рейкам через каждые 0,4 м гвоздями или другими крепежными элементами.
Отдельные места, не закрытые сухой штукатуркой, заполняют раствором, разравнивают заподлицо со штукатуркой и затирают. Листы сухой штукатурки устанавливают на 20 мм выше уровня пола. Просветы закрывают плинтусом.
Соединения листов осуществляют закрытым швом, если поверхность предназначена под окраску, и открытым, если подлежит оклейке обоями. В последнем случае между листами оставляют швы минимальной ширины (2—5 мм), заполняя их мастикой или шпатлевкой, и тщательно выравнивают заподлицо с поверхностью листов. В некоторых случаях в сопряжениях листов сухой штукатурки, предназначенных под окраску, с помощью расшивки делают открытый шов, при этом зазор между смежными листами должен быть 6—8 мм.
Декоративную обшивку стен выполняют гипсокартонными листами с покрытием пластиком, пленкой, тканью и т.п. Они имеют прямые кромки и крепятся к стойкам через декоративные раскладки (деревянные, алюминиевые, из ПВХ и др.).
Облицовка поверхностей плитками. Облицовочные работы с применением плиток начинают с провески облицовываемой поверхности. Неровности устраняют срубкой или нанесением раствора так, чтобы толщина прослойки не превышала допустимой строительными нормами и правилами. Рыхлые, непрочные места на стене следует срубить до твердой основы. Имеющиеся на облицовываемых поверхностях неровности более 15 мм, а также общее отклонение от вертикали более 15 мм выправляют прочным раствором по отвесу и правилу. Гладкие бетонные поверхности перед облицовкой насекают. Деревянные поверхности оштукатуривают по металлической сетке, толщина намета при этом должна быть не менее 15 мм. Исправление неровностей и оштукатуривание деревянных поверхностей выполняют без заглаживания и затирки. Стальные элементы конструкций, примыкающие к облицовке, должны быть защищены от коррозии.
Затем поверхность разбивают на участки с целью определения мест расположения швов и фасонных деталей облицовки. Прежде чем приступить к облицовке, необходимо очистить от грязи, пыли, следов раствора те кирпичные, бетонные или каменные поверхности, к которым будут приклеиваться плитки.
На этажи плитки подают с помощью подъемников и легких кранов; перевозку по горизонтали, как правило, осуществляют на тележках со съемными контейнерами. Для раскладки плиток на объекте оборудуют стеллаж или верстак. Рабочие места облицовщиков снабжают инвентарными передвижными столиками-ящиками для раствора с открылками для укладки на них плиток, а также скамеечками для работы сидя на высоте до 0,8 м и передвижными подмостями-столиками для работы в помещениях высотой 2,5—3 м. Для облицовки плитками необходим следующий инструмент: отвес, правило, стальной шпатель, скребок, шаблон для сортировки плиток, молоток, плиточный молоток, терка, скарпель, царапка, пря
335
Технология строительного производства
моугольная лопатка, клеши, металлическая гладилка, кисть, зубило, лопатка плиточная.
Глазурованные керамические плитки перед облицовочными работами должны быть рассортированы по типам, размерам и цвету. Для их резки годен стеклорез или резец с наконечником из твердого сплава. Для приточки кромок разрезанных плиток можно использовать абразивные материалы. Чтобы надрезать плитку, сначала намечают карандашом линию, потом, прикладывая линейку, стеклорезом или резцом несколько раз процарапывают надрез. Плитку берут двумя руками за края, ударяют нижней стороной о ребро доски. Линия надреза должна при этом попадать на ребро. Облицовку внутри помещения производят по маякам и маркам, выровненным с помощью рейки, отвеса и уровня в горизонтальном и вертикальном направлениях. Маяки устанавливают так, чтобы тол-шина слоя раствора под плитками была не более 15 мм и не менее 7 мм.
Плитки крепят к стенам и полам с помощью цементного раствора, казеиновоцементной и других мастик.
Для крепления керамических плиток на растворах применяют, как правило, цементный раствор. Основное требование, предъявляемое к нему. — не высокая кубиковая прочность на сжатие, а прочность и долговечность сцепления (адгезия) со склеиваемыми поверхностями. Растворы для наклеивания облицовочных плиток должны иметь марку 50 (кубиковую прочность не выше 50 кг/см2) с возможно меньшим расходом цемента. Жирные цементно-песчаные растворы (М100 и выше) из портландцемента непригодны. При схватывании они дают усадку (уменьшение в объеме), отчего разъединяются со склеиваемыми поверхностями.
Для выполнения облицовочных работ на чисто цементно-песчаном растворе используется безусадочный цемент (ВБЦ) и расширяющийся цемент (ВРЦ). С целью предупреждения высолов следует применять пуццолановый портландцемент марки не ниже 300 и промытый крупнозернистый песок. Водоцементное отношение должно быть малым (0,45—0,5), а для получения необходимой удобоукладываемости необходимо вводить пластифицирующие добавки, как правило, известковое тесто. Цементно-известковый раствор в наклеенной облицовке практически не обезвоживается и редко требует увлажнения для обеспечения твердения цемента, так как известь твердеет за счет соединения с углекислым газом воздуха с выделением химически связанной воды, которая обеспечивает при этом химическую реакцию твердения цемента.
При отсутствии извести применяют растворы с пластифицирующими добавками, которые могут быть водоудерживаюшими, воздухововлекающими или газообразующими, а также ускоряющими схватывание и твердение цемента (поташ, нитрат кальция, сульфат натрия). Па практике доказано, что значительно повышает сцепление цементных растворов со склеиваемыми поверхностями добавление в раствор примерно 15% поливинилацетатной эмульсии (в пересчете на сухое вещество).
336
Глава 13. Работы по устройству отделочных покрытий
Плитки не следует смачивать водой перед укладкой на вертикальные поверхности. На плитку необходимо накладывать (удобнее кистью) слой раствора на 2—3 мин. За это время ее поры заполняются цементной суспензией и создается оптимальное увлажнение. Облицовываемые поверхности, особенно сухие и пористые (кирпичные), предварительно увлажняют опрыскиванием цементным молоком.
При отделке стен облицовку осуществляют горизонтальными рядами снизу вверх с отступлением от отметки чистого пола на высоту плинтусного ряда плиток, устанавливаемого после устройства покрытия пола. Первый горизонтальный ряд плиток, как правило, устанавливают на тщательно выверенную деревянную рейку. Толщину швов каждого последующего ряда фиксируют клиньями-прокладками или скобками (металлическими или пластмассовыми). Швы между плитками толщиной I—2 мм оставляют пустыми и заполняют в последующем специальным раствором с тщательной очисткой плиток.
Чтобы избежать пустот под углами, укладку плиток производят с прижимом и надвиганием к уже уложенным плиткам. По плиткам не следует наносить удары для осаживания, так как в этом случае образуется тончайшая пленка воды между слоем раствора и плиткой, что в дальнейшем приводит к ее отслаиванию.
При больших размерах помещений облицовку плиткой целесообразно выполнять установкой не отдельных плиток, а предварительно набранных из них карт с использованием специальных шаблонов:
♦ с предварительной укладкой плиток и нанесением раствора на шаблон, и установкой его на облицовываемую поверхность (пакетный метод);
♦ с установкой и выверкой шаблона и последующей укладкой плиток на поверхность.
Облицовку крупнопанельных перегородок или крупноразмерных плит, имеющих гладкую офактуренную поверхность, целесообразно производить на мастиках и клеях. Отделка таких поверхностей с применением растворов не обеспечивает долговечности облицовки и требует дополнительной подготовки поверхностей. Трудоемкость облицовочных работ при использовании мастик снижается на 30—40%, прочность сцепления плитки с основанием повышается и улучшаются санитарно-гигиенические свойства облицовки. Для крепления плиток применяют глино- или известковобитумную, поливинилацетатную, карбоксицемент-но-песчаную мастики, полимерцементные пасты, коллоидно-цементный клей и др. Для крепления плиток из пластмасс применяют только мастики (например, полистирольные плитки — на цементно-казеиновой мастике и др.).
При использовании растворов на жидком стекле, а также мастик, при которых толщина прослойки не превышает 3 мм, облицовываемую поверхность, а иногда и тыльную сторону плиток предварительно огрунтовывают. Подготовленную гладкую поверхность очищают пылесосом и наносят кистью или пистолетом-распылителем грунт — слой разжиженной мастики толщиной до I мм. Перед облицовкой высохшую поверхность грунтуют вторично. Слабовязкие ма-
22 А С Стацвнко
337
Технология строительного производства
стики наносят кистью на тыльную сторону плитки, более вязкие — зубчатым шпателем на стену и тыльную поверхность плитки.
При производстве облицовочных работ внутри помещения в зимних условиях необходимо применять растворы температурой не ниже 15 °C и поддерживать в помещении температуру не ниже 5 °C. В качестве противоморозных добавок используют нитрат натрия и поташ.
При облицовке фасадов отапливаемых помещений необходимо учитывать температурно-влажностные процессы, происходящие в ограждениях в зимний период. Теплый воздух в отапливаемом помещении содержит большое количество водяных паров, которые в толще стены перемещаются к холоду — к наружной стороне и, охлаждаясь, конденсируются в воду. У основания облицовки вода насыщает на 100% поры материала и, замерзая (объем льда на 10% больше объема воды), разрушает недостаточно морозостойкие материалы — раствор, кирпич. У морозостойкой и прочной керамической плитки отслаивается глазурь.
Таким образом, облицовку фасадов керамической плиткой нельзя выполнять на жирном цементном растворе не только по причине отслаивания в результате его усадки, но и из-за малой паропроницаемости. Для облицовки фасадов следует применять пористый раствор, из керамзитового песка, с введением порообра-зователей. Швы между плитками делают широкими — по 8—10 мм. Облицовка должна пропускать воздух, стена (ограждение) должна «дышать».
Облицовка поверхностей плитами из природных материалов. В отдельных случаях для облицовки используют плиты из природного камня. Камни с грубой фактурой доставляют к месту работы без упаковки, с полированной поверхностью — оклеенными бумагой. Тыльную сторону плит маркируют краской, указывая тип и размеры.
Облицовку плитами из природного камня производят, как правило, по мере возведения стен. После подготовки поверхности размечают положение облицовочных плит, устанавливая гипсовые маяки, металлические порядовки или деревянные рейки. Крепление плит и фасонных камней обычно осуществляется металлическими связями с заливкой промежутка между плитой и конструкцией стены раствором. Плиты и фасонные камни устанавливают по монтажным чертежам с креплением сначала временными, а затем постоянными стальными связями. Крепление плит к облицовываемой конструкции может быть жестким или скользящим. В первом случае связи (костыли, хвостовики, анкерные лапы и др.) одним концом заделывают в облицовочную плиту, а другим — в облицовываемую конструкцию. При скользящем креплении связи с концами в виде петель надевают одним концом на штырь, заделанный в плиту, а другим — на опорный стальной стержень, устанавливаемый при возведении стены. Скользящие крепления применяют в тех случаях, когда предполагается неодинаковая осадка облицовываемой конструкции и самой облицовки.
Установку камней начинают с углов, проемов и пилястр, после чего по зафиксированным рядам облицовывают поле стены. Сначала камни примеряют,
338
Глава 13. Работы по устройству отделочных покрытий
чтобы определить места гнезд под крепления, размечают и пробивают отверстия для крепей. Крепежные детали (анкеры, крючья, штыри, скобы) изготавливают из нержавеющей или оцинкованной стали, цветных металлов. Цокольный ряд камней укладывают на растворе. Следующий ряд облицовки устанавливают на постели из раствора или на свинцовую прокладку. Детали с полированной фактурой рекомендуется сопрягать насухо или на прокладки из свинца в горизонтальных швах. Кромки плит тщательно шлифуют. По окончании установки ряда камней пазуху между ними и стеной заполняют раствором.
При малых размерах плит и небольшом весе (толщине плит не более 10 мм) их крепят раствором без постановки металлических связей. Растворы использует цементные (из обычного или белого портландцемента) либо известково-цементные. При этом на очищенные поверхности по заранее установленным маякам наносят слой жидкого раствора, соответствующий величине погружения конуса 9—10 см, а затем горизонтальными рядами устанавливают плиты.
Плиты толщиной более 10 мм должны дополнительно крепиться металлическими кляммерами, скобами и т.п.
Облицовочные изделия из белого мрамора в целях сохранения их декоративных качеств следует устанавливать без заливки пазух раствором. Плиты и детали из цветного мрамора стыкуют насухо на кляммерах и штырях, а пазухи между стеной и облицовкой заполняют раствором. Смежные плиты подбирают по оттенку и рисунку. Снаружи швы, как правило, заделывают гипсом, окрашенным под цвет камня.
В инженерных сооружениях (опорах мостов, набережных и др.) облицовочные камни, как правило, входят в состав основной кладки и соединяются с ней в перевязку.
Устройство подвесных потолков. Подвесные потолки монтируют преимущественно в высоких помещениях общественных и административных зданий (больниц, школ, театров, институтов, выставочных залов), когда возникает необходимость уменьшить их высоту, скрыть различные коммуникации и обеспечить поглощение шума. Их можно выполнить разнообразных конструкций: разноуровневые, с уклонами, закруглениями, сводами.
До начала монтажа сборных подвесных потолков в помещении должны быть выполнены все отделочные работы, кроме завершающей окраски или оклейки стен обоями. Металлические элементы несущей части подвесных потолков покрывают антикоррозионными защитными составами, деревянные обрабатывают антисептическими средствами.
Несущей частью подвесного потолка являются подвески с деталями крепления и регулирования и каркас. Подвески выполняют гибкими (из мягкой оцинкованной стальной проволоки диаметром 2,3—3 мм, лент толщиной 0,6—0,8 мм. канатов, цепей) и жесткими (из круглых стержней диаметром 4—12 мм, полос толщиной 2—4 мм, угловых и других профилей). Крепление подвесок к конструкциям основания осуществляют дюбелями, закладными анкерами или про
339
Технология строительного производства
Филями, вводом в заранее оставленные отверстия или креплением к арматурным стержням, пропущенным через швы железобетонных плит настила. Каркасы изготавливают из параллельных профилей, расположенных в одном или нескольких уровнях, из тонколистовой стали, алюминиевых сплавов, полимерных материалов или древесины. Иногда несущую часть выполняют без каркаса, с креплением лицевых элементов непосредственно к гибким подвескам.
Из отделочных материалов наиболее распространены гипсокартонные листы и перфорированные плиты, звукопоглощающие минераловатные облицовочные плиты «Акмигран» и др.
Крепление облицовочных плит производят с помощью мастик, шурупов, са-мосверлящих самонарезающих винтов, специальных фиксаторов. Плиты, имеющие по периметру пазы (типа «Акмигран»), надвигают на нижние полки специальных направляющих профилей (тавровые) и соединяют между собой парными полистирольными или фибровыми шпонками.
Подшивной потолок является разновидностью подвесного, при этом его лицевые элементы крепят непосредствеенно к вышележащим конструкциям гвоздями, болтами, шурупами или клеями. Например, пенополистирольные (стиро-поровые) облицовочные плитки приклеивают к основанию потолка. Клей наносят на всю плоскость плитки или в центре и по углам. Пенополистирольные плитки легко поддаются обработке режущими инструментами (можно вырезать любые фигуры, выполнить рельефную аппликацию).
Сборные потолки в основном имеют декоративную поверхность, не требуют расшивки швов, побелки и покраски. При скрытых стыках, которые заделывают шпатлевочным составом по перфорированной бумажной или тканевой ленте, получают идеальную поверхность под окраску. Для отделки таких потолков применяют клеевые, водоэмульсионные или синтетические краски, эмали, декоративные отделочные пленки.
Отклонение от горизонтальности плоскости для сборного потолка не должно превышать 2 мм на длину 2 м, а смещение плит — 1 мм на плиту. Швы между плитами должны быть ровными и одинаковыми по ширине.
Организация работ. Контроль качества. Техника безопасности. Облицовку поверхностей, как правило, производят звенья из 3 человек. Облицовщик 4—5-го разряда провешивает и размечает поверхности, устанавливает маяки или шаблоны, производит облицовку и проверяет ее правильность. Облицовщик 3-го разряда сортирует, прирезает и сверлит облицовочный материал, наносит при необходимости выравнивающий слой на облицовываемую поверхность и помогает выполнять операции специалисту более высокого разряда. Облицовщик 2-го разряда подает материалы, перемешивает (приготавливает) раствор или мастику, подготавливает поверхность (устраивает борозды, увлажняет поверхность или огрунтовывает) и облицовочный материал, заполняет швы.
Качество облицованных поверхностей должно удовлетворять следующим требованиям:
340
Глава 13. Работы по устройству отделочных покрытий
♦ материал, размеры и рисунок облицовки должны соответствовать проектным;
♦ облицовочные плитки не должны быть деформированы;
♦ на поверхности облицовки не допускаются пятна, следы потеков раствора-, заметные повреждения глянца;
♦ форма облицованной поверхности должна соответствовать заданным геометрическим параметрам;
♦ поверхности, облицованные одноцветными искусственными материалами, должны быть однотонными, а из природных каменных пород — однотонными или с плавным переходом оттенков;
♦ горизонтальные и вертикальные швы между плитками должны быть ровными, однотипными и однородными;
♦ пространство между стеной и облицовкой должно быть полностью заполнено раствором (наличие пустот выявляется простукиванием);
♦ облицованная поверхность в целом должна быть жесткой, не иметь сколов в швах более 0,5 мм.
Облицовка стен в углах должна быть прямолинейной. Отклонение не должно превышать 2 мм на 1 м лузг или усенка. При проверке поверхности облицовки контрольной рейкой длиной 2 м не должно быть просветов более 2 мм.
При приемке здания в эксплуатацию на облицовку, как правило, устанавливается 2-летняя гарантия и оставляется плитка для восстановлении отпавшей, чтобы не получалось разнобоя.
Помимо общих мер по технике безопасности при производстве плиточных работ:
♦ запрещается поднимать плитки, раствор, цемент одновременно с горячими битумными мастиками;
♦ при устройстве плиточных полов из полимерных плиток на мастике необходимо надевать респиратор либо повязку из нескольких слоев марли;
♦ запрещается складирование на многоярусных лесах плиточного материала и раствора в количестве, превышающем необходимое для 4—5 ч работы, причем их вес не должен превышать нормативной нагрузки на леса и подмости.
13.3. Стекольные работы
Работы по остеклению конструкций называются стекольными. Застекленные проемы обеспечивают не только освещенность помещений, но и предохраняют ихоттеплопотерь. Для остекления используют различные виды стекла (обычное оконное, упроченное, витринное, армированное, узорчатое, цветное, тонированное, светоотражающее, бронированное, огнеупорное и др.). Для улучшения теплоизолирующих свойств из двух-трех, в некоторых случаях и более листов стекла изготавливают стеклопакеты с герметичной воздушной камерой между
341
Технология строительного производства
стеклами. Иногда в стеклопакетах используют специальные пленки (светоотражающие, противоударные и пр.).
Для устройства светопрозрачных перегородок, стен и покрытий применяют стеклоблоки, стеклопакеты и стеклопрофилит. Стеклопрофилите сечением коробчатой формы или в форме швеллера (профильное прокатное стекло) и стеклопакеты монтируют в рамы из дерева и металла и закрепляют прижимными устройствами. Стык между стеклопрофилитом и рамой заполняют пористой резиной, специальными мастиками или другим герметиком.
Необходимое оборудование и инструмент для производства стекольных работ могут быть размещены в мобильной мастерской на автомобильном прицепе или фургончике. В ней располагается стол для раскроя стекла, ящик для инструмента, шкаф для одежды, контейнеры для стекла, емкости для перевозки замазки, заправочные бачки и передвижная (на базе стационарной) краскотерка для заправки промазчиков.
Нормокомплект для стекольных работ, как правило, состоит из нескольких комплектов: для раскроя оконного стекла, витринного стекла, остекления деревянных переплетов, металлических переплетов, а также витрин. Например, в нормокомплект для остекления деревянных переплетов кроме стеклореза входят нож, отвертка, молоток, клещи (острогубцы, кусачки), рейка, шприц-про-мазчик, метр, шпатель, пистолет для забивания шпилек.
Стекло раскраивают в централизованных мастерских. При этом более чем в 2 раза снижаются трудозатраты и экономится не менее 10% стекла.
Доставляют стекло панелевозами или стекловозами. Ящики и контейнеры со стеклом устанавливают на площадку панелевоза вертикально или с наклоном не более 5°, так, чтобы под ящики можно было свободно завести стропы. Строповку производят с обязательным захватом снизу.
Контейнеры и ящики со стеклом выгружают на площадку с твердым основанием, например из железобетонных плит.
Раскрой стекол обычно производят централизованно в мастерских. Подготовленное к раскрою стекло должно быть чистым и сухим. Раскрой выполняют в такой последовательности. Размечают стекла с помощью раздвижных шаблонов и безопасных движущихся линеек. Один и тот же лист можно раскроить по-разному. Так, из листа длиной 1200 мм, шириной 600 мм можно вырезать 4 стекла размерами 5000x300 мм с остатком шириной 100 мм (нерациональный раскрой) или такое же количество стекол с остатком шириной 200 мм (рациональный раскрой). Обрезок шириной 200 мм можно потом использовать для нарезания стек-ложилки, стеклоплинтусов, остекления форточек, торцов теплиц и т.д.
Размер стекла должен быть на 3—5 мм меньше, чем расстояние между бортами фальцев переплета на случай их расширения в жаркое летнее время. Фальцы переплета должны быть закрыты стеклом на 3/4 их ширины. Если стекло будет подходить вплотную к фальцам, то при набухании переплетов или сильном нагревании стекло может расколоться.
342
Глава 13. Работы по устройству отделочных покрытий
Режут стекла алмазным или твердосплавным стеклорезом, а также электростеклорезом по линейке или шаблону. Ломают их чаще всего о край стола или верстака. Если стекло ломается с трудом, то с нижней стороны по линии надреза простукивают инструментом до тех пор, пока не появится начальная трещина. Узкие кромки стекла ломают прорезями оправы стеклореза, специальной гребенкой или плоскогубцами, на губки которых надеты резиновые трубочки. Отходы укладывают в ящики, которые хранят на площадке для стекла.
Вставка стекол имеет свои особенности в зависимости от материала переплета (дерево, металл, железобетон).
Вставка стекол в деревянные переплеты производится на двойной замазке. Постель из замазки укладывают специальным шприцем. Затем на замазку кладут стекло и укрепляют шпильками, вбиваемыми пистолетом, или мелкими гво-зями. Располагать шпильки следует через 300 мм, а в форточках — через 200 мм. Шпильки забивают в древесину стамеской или специальным пистолетом на 7— 10 мм так, чтобы они не выступали из нижнего фальца. После закрепления стекла поверх него вновь укладывают замазку.
Применяется и другой способ вставки стекол — на двойной замазке с креплением штапиками. Штапики — это рейки различной формы, которыми прижимают стекло к фальцам. Деревянные штапики (деревянные рейки 5x5 мм) устанавливают на слой замазки, прижимая стекло, и крепят шурупами, проволочными шпильками или гвоздями. Замазку наносят с помощью специальных промазчиков (шприцев) с ручным приводом или работающих от сжатого воздуха. Иногда для этих целей изготавливают специальную насадку на электродрель.
Вставка стекол в металлические и железобетонные переплеты также производится на двойной замазке, но вместо шпилек применяют пружинные прижимы.
Замазка длительное время должна быть вязкой, затвердевать не менее 15 сут. При осадке здания и нажатии на переплет стекло должно вдавливаться в замазку, не ломаясь.
Нарезанные стекла на объекте вставляют в переплет, снимая его или оставляя в раме. Если стекло нарезают и переплеты остекляют непосредственно у мест их установки, то организуется подвижное рабочее место с легкими складными или сборными столами, стеллажами, инвентарными подмостями и лестницами-стремянками.
Особенно трудоемка работа с витринным стеклом толщиной 5—6 мм (масса 1 м2 стекла толщиной 6 мм составляет 15 кг). Средняя площадь переплета витрины 6—9 м2, следовательно, масса полотна —• 90—135 кг.
Витринное стекло из упаковки вынимают с помощью вакуум-присосов или вакуум-траверс. В зимнее время, а также при повышенной влажности вакуум-присосами пользоваться не рекомендуется. Для работы с витринным стеклом может быть использован стол-кантователь, смонтированный на автопогрузчике как навесное оборудование.
343
Технология строительного производства
Витринные стекла в деревянные переплеты устанавливают на резиновых прокладках и крепят крупным штапиком на винтах. В металлические переплеты стекло ставят также на резиновых прокладках и прижимают металлическими уголками на винтах. Уплотнительные профили витринного стекла укрепляют на столе раскроя. Стыки уплотнителя в нижней части рамы не допускаются, они возможны лишь сбоку или в верхней части (по одному на каждой стороне). Стекло должно плотно прилегать к постели паза, что определяют, протыкая шилом основание постели. Если шило упирается в стекло, то остекление выполнено правильно.
После установки и выверки витринного стекла штапиками из угловой стали прижимают стекло к переплету и закрепляют их болтами, штырями, зажимами или кляммерами. Если предусмотрено проектом, на наружные фальцы наносят замазку.
Стекольные работы, как правило, выполняют звенья или бригады из нескольких человек, при работе с витринным стеклом — до 8 человек.
Резать стекло и очищать рамы от битых стекол следует в защитных очках.
13.4. Малярные работы
Малярные работы — окраска поверхностей зданий, сооружений и их конструктивных элементов вязкожидкими составами, образующими после высыхания и отвердения однородную пленку, имеющую прочное сцепление с основанием. Объем малярных работ в строительстве очень велик, поэтому большое значение имеет качество их выполнения и снижение трудовых затрат. Малярные составы, получаемые обычно из сухих красящих материалов (пигментов) и связующих веществ, должны хорошо сопротивляться внешним воздействиям, обладать достаточной адгезией (прилипание к поверхности), гидрофобностью (водоотталкивающая способность), быть экономичными, допускать перекраску покрытия.
При производстве малярных работ применяются различные лакокрасочные изделия, назначение которых разнообразно — от выравнивания и декоративной отделки поверхностей до зашиты их от внешних воздействий. К лакокрасочным материалам относятся: краски строительные, лаки, связующие вещества и пигменты, растворители и разжижители лаков и красок, сиккативы, шпатлевки, грунтовки, подмазки, отвердители и пластификаторы полимерных красок и другие специальные добавки.
Лаки — растворы пленкообразующих веществ — масел, смол, битумов, эфиров, целлюлозы в органических растворителях. Служат они для получения прозрачных покрытий, выполняющих защитную и декоративную функции, л ибо для увеличения блеска покрытия нанесенных слоев эмали или краски. Сродни лакам олифы — продукты термической или химической переработки растительных масел с введением растворителей и других добавок. Чаще всего олифу применяют для разбавления красок и реже — для защиты деревянных конструкций (про-олифливания).
344
Глава 13. Работы по устройству отделочных покрытий
Шпатлевки необходимы для заделывания трещин и выравнивания поверхностей. Они имеют более густую консистенцию, чем остальные лакокрасочные материалы. Улучшенными противоударными качествами обладают шпатлевки с добавлением латекса (сок дерева гевеи). Супертвердые покрытия с хорошей адгезией (слипанием двух поверхностей) образуют алкидные шпатлевки. Для металла в основном применяют полиэфирные шпатлевки. После шпатлевания поверхность шлифуют и грунтуют.
Грунтовки строительного назначения обеспечивают прочное сцепление красок с окрашиваемой поверхностью, кроме того, улучшают физико-механические и антикоррозионные (для металлических поверхностей) свойства всего покрытия (шпатлевка — грунтовка — краска).
В зависимости от вида связующего краски строительные подразделяются на полимерные (полимерцементные, эмульсионные, летучесмоляные), на минеральной основе (цементные, известковые, силикатные, клеевые) и масляные.
Масляные краски строительные изготовляют на основе олиф, эмалевые — на основе лаков. Эмали применяют для получения верхних слоев покрытий, наносят их на грунтовки и шпатлевки. Масляные краски используют для получения не только верхних, но и грунтовых слоев покрытий. Их выпускают готовыми к применению или в виде густотертой пасты (густотертые краски), требующей доведения до рабочей вязкости добавлением олифы и сиккатива на месте производства работ. В красках, готовых к употреблению, содержание олифы составляет 40—50%. Краски, перетертые на алкидных олифах (глифталевой или пента-фгалевой), называются алкидными.
Краски, приготовленные на основе водных дисперсий полимеров (синтетических пленкообразователей), называются эмульсионными (водоэмульсионными, воднодисперсными, латексными). Их популярность объясняется тем, что в случае необходимости их можно разбавить водой; они наносятся на дерево, кирпич, бетон, штукатурку.
Фасадные краски предназначены для защиты здания от атмосферных воздействий, подчеркивают выразительность архитектурных форм. Фасадные краски служат максимально длительный срок (Юлети более).
Вся необходимая для потребителя информация о лакокрасочном материале приводится на этикетке, в инструкции по применению, где дается полное наименование материала с указанием стандарта или технических условий, описываются его назначение, способ применения, меры предосторожности, указывается завод-изготовитель, дата выпуска и номер партии. Кроме того, каждому лакокрасочному материалу присваивается обозначение, состоящее из букв и цифр. Например, по виду и химическому составу пленкообразующего вещества различают следующие лакокрасочные материалы: алкидно-акриловые (АС), ал-кидно-уретановые (АТ), ацетилцеллюлозные (АЦ), полиакриловые (АК), полиамидные (АД, ИД), битумные (ВТ), винил- и девинилацетиленовые (ВН), глиф-талевые (ГФ), канифольные (КФ), каучуковые (КЧ), кремнийорганические (КО),
345
Технология строительного производства
масляно- и алкидно-стирольные (МС), масляные (МА), мочевинные (МИ), нитроцеллюлозные (НЦ), нефтеполимерные (НП), пентафталевые (ПФ), перхлорвиниловые и поливинилхлоридные (ХВ), поливинилацетатные (ВД), поливинил-ацетальные (ВЛ), полиуретановые (УР), фенольные (ФЛ), фторопластовые (ФП), фуриловые (ФР), хлорированные (ХП), шеллочные (ШЛ), эпоксидные (ЭП), янтарные (ЯН) и др.
Малярные работы производятся в условиях, исключающих возможность повреждения отделочных поверхностей, а также загрязнения их при выполнении последующих работ.
Технология производства работ. В зависимости от вида отделки, материала окрашиваемых поверхностей (штукатурка, дерево, металл и т.д.), а также окрасочного состава малярные работы включают следующие операции: очистку поверхности, сглаживание, при необходимости вырезку сучков и засмолов, расшивку трещин, проолифку, подмазку, шлифовку, шпатлевку, огрунтовку, собственно окраску и окончательную отделку.
Индустриализация малярных работ предусматривает приготовление шпаклевок, паст, эмульсий, грунтовок, малярных составов и пр. в централизованном порядке на специальных установках и перенос ряда процессов со строительной площадки (отделка до последней окраски окон и дверей, плинтусов, поручней лестниц и т.д.) в заводские условия. В случае централизованного приготовления составов на строительной площадке создается небольшая колерная мастерская, в которой готовые шпатлевки, пасты и др. составы доводятся до рабочей вязкости.
Оборудование для перетирания, просеивания, процеживания, перемешивания. транспортирования и нанесения на поверхность окрасочных составов рационально объединять в линии, оснащенные дополнительно грузоподъемными и транспортными устройствами. Линии могут устанавливаться как на производственной базе строительной организации (например, УПТК), так и в фургоне на колесном ходу (на автомобильном или транспортном прицепе). Последние получили название малярных станций. Их примение способствует улучшению качества отделочных работ, повышению производительности труда бригад маляров, экономии материалов.
Станции оснащаются несколькими (двумя-четырьмя) технологическими линиями для приготовления, подачи и нанесения шпатлевки малярных составов. Они имеют необходимое оборудование для выполнения всего комплекса работ (например, в состав линии по приготовлению и транспортированию масляных красок могут входить краскотерка, вибросито, красконагнетательный бак и др.).
На окрашиваемые поверхности краски наносят кистью, валиком или краскораспылителем. Основной инструмент маляра — кисть. Кроме кистей в арсенале маляра должны быть шпатели, валики, различные щетки, терки и др. Инструмент и емкости с краской размещают на специальной легкой тележке.
346
Глава 13. Работы по устройству отделочных покрытий
Как правило, все процессы должны выполняться механизированным способом. Наиболее трудоемкий процесс — шпатлевание поверхностей — осуществляется при помощи механизированных шпателей и установок. Грунтовочные, малярные составы наносятся краскопультами, электрокраскопультами, пистолетами-распылителями, а также меховыми и перфорированными валиками. Для механизированного нанесения лаков и красок в строительстве и деревообработке применяют различные краскораспылители — безвоздушные, воздушно-комбинированные и воздушные (под низким давлением).
При безвоздушном распылении краска или антикоррозийный состав подается к соплу специальной конструкции под высоким давлением и, приобретая большую скорость, наносится на обрабатываемую поверхность. Такая технология обеспечивает высокую производительность труда и малые потери краски. Безвоздушное напыление применяется при нанесении слоя достаточно большой толщины.
Воздушно-комбинированное распыление ведется при значительно меньшем давлении. Подача воздуха непосредственно на выходе краски из сопла обеспечивает тонкое распыление, создает мягкий регулируемый факел.
Сохранению чистоты воздуха способствует применение для окрасочных работ агрегатов низкого давления — с рабочим давлением сжатого воздуха не более 0,34 МПа, но при его значительном расходе (1 м3/мин). Воздух подается одной или несколькими турбинами, лопасти которых приводятся во вращение электромоторами с большой частотой (16 000 об/мин). Высокое качество окраски является следствием отсутствия в наносимом слое паров воды или масла благодаря нагреву воздуха в турбине. Так, при температуре —10 °C и относительной влажности 80% воздух нагревается до 50 °C, а влажность снижается до 70%. Это приводит к экономии красок и растворителей, позволяет применять материалы высокой вязкости, улучшать качество покрытий. Кроме того, струя горячего воздуха препятствует образованию тумана и значительно снижает объем выброса частиц краски в рабочую зону маляра-оператора. Агрегаты низкого давления во время работы не загрязняются и не требуют при эксплуатации высокой квалификации персонала.
Распространенным видом отделки стен является окрашивание клеевыми составами.
Перед нанесением состава поверхность очищают скребком и сглаживают при помощи шарнирной щетки. Для обеспечения лучшей адгезии (сцепления) рекомендуется обработать поверхности стен промышленным пылесосом. В местах сопряжений перегородок и капитальных стен, отдельных деталей сборного железобетона, у дверных и оконных коробок, в местах примыканий к основным конструкциям деталей встроенной мебели часто появляются трещины, которые возобновляются после неоднократного подмазывания и шпатлевания. Поэтому такие участки маляры оклеивают полосами марли и обрабатывают клеевым шпаклевочным составом до и после оклеивания.
347
Технология строительного производства
До окрашивания поверхности грунтуют, лучше всего купоросной грунтовкой. Неогрунтованную поверхность окрашивать очень тяжело, при работе кистями заметны полосы. Производить огрунтовку механизированным способом нерационально, так как медный купорос может вызвать коррозию металла. Не рекомендуется первые 2—3 ч сушить грунтовку сквозным проветриванием. Как только она высохнет (примерно через сутки), можно приступать к окрашиванию.
Клеевые краски приготавливают из мела, клея, воды, при необходимости с добавлением цветного пигмента. Цветной состав краски называют колером, а белый — побелкой. Готовую краску проверяют пробным окрашиванием небольшой поверхности. Если клея мало, краска пачкает, если много, получаются блестящие полосы, краска со временем может растрескаться, а на поверхности появятся так называемые «мраморные пятна». В такой состав необходимо добавить воды. Окрашивать поверхности можно кистями, валиками (с внутренней подачей окрасочного состава и с наружной — через плоские щетки) или краскораспылителями (краскопульт с удочкой, электрокраскопульт к др.). Окрасочный состав необходимо перемешивать каждые 5—6 мин. После окончания работы кисти, валики, краскораспылители следует хорошо промыть, протереть, просушить, а затем положить на хранение.
Качество и срок службы окрашенных масляными составами поверхностей зависят от тщательной подготовки к окрашиванию. Их олифят, ошпатлевывают, зачищают, сушат и только после этого окрашивают.
Поверхность перед проолифливанием должна быть сухой и обязательно очищенной от пыли и грязи. Олифа может применяться в чистом виде, но лучше подкрашенной сухим пигментом или густотертой краской любого цвета (при этом будут заметны пропущенные места). После высыхания олифы мелкие трещины и выбоины на поверхности подмазывают. Нанесенный слой после высыхания шлифуют шкуркой, снова олифят и сушат.
Огрунтовку выполняют жидкой масляной краской того цвета, которым будет проводиться окрашивание. Для отбивки линий (ограничителя поля окрашивания) отмеряют требуемое расстояние, натягивают шнурок, предварительно окрашенный сухим красителем, и, оттянув и отпустив шнурок, отмечают ровную линию. В верхней части стены это можно сделать также с помощью телескопической линейки с грифелем и роликом и других приспособлений.
Шпатлевание выполняют по высохшей огрунтованной поверхности с помощью стальных, деревянных или резиновых шпателей. Нанесение шпатлевок может производиться механизированно. В зависимости от качества поверхности шпатлевание выполняют один или несколько раз. Каждый предыдущий слой сушат, зачищают шлифовальной шкуркой и производят проолифливание или грунтование. Масляные краски можно наносить с помощью различных распылителей, кистями или валиками. Валиками, как и кистями, стены окрашивают сначала в горизонтальном направлении, затем в вертикальном. Краску следует
348
Глава 13. Работы по устройству отделочных покрытий
наносить как можно тоньше. В труднодоступных местах, в углах стен, у наличников, плинтусов красить нужно только кистями.
Масляными красками можно выполнить фактурную отделку под различные сорта древесины: под «орех», под «красное дерево» и т.д. Подготовку и обработку поверхностей под фактурную отделку производят так же, как и под высококачественную масляную окраску. Вначале на подготовленную поверхность наносят первый, грунтовочный, слой краски, цвет которого должен быть немного светлее, чем самые светлые места образца дерева. Связующим служит смесь натуральной олифы с растворителем — скипидаром или бензином в соотношении 1:1 с добавлением 3—5% сиккатива.
Состав наносят на поверхность ручником в два приема тонким слоем, тщательно растушевывая их и обязательно обрабатывая флейцем. Нанесенный слой просушивают в течение одного-двух дней в зависимости от температуры в помещении, а затем наносят на него накрывочный и лессировочный слои. Они приготавливаются на основе тех же пигментов, но их цвет должен быть темнее цвета предыдущего слоя. Связующими для лессировочного слоя служат смесь олифы со скипидаром, а также пиво, уксус, сахарная вода, снятое молоко и др. При отделке под ценные породы деревьев накрывочный слой обрабатывают кистыо-расхлесткой, гребешками из листовой резины или стальной полосы с зубьями различной величины и др. Желаемая фактура придается разнообразными приемами. После просушивания разделанного накрывочного слоя поверхность покрывают очень тонким лессировочным слоем, цвет которого должен быть чуть темнее накрывочного. Мягкой ветошью и флейцем слегка растушевывают поверхность. Просохший лессировочный слой покрывают масляным лаком.
Одним из прогрессивных методов отделки поверхностей строительных конструкций, улучшающих адгезию краски с отделываемой поверхностью, является окрашивание в электростатическом поле. При этом уменьшаются потери краски, сокращается туманообразование при окрашивании. Этот метод применяют главным образом в заводских условиях, когда изделие (конструкция) перемещается по конвейеру внутри окрасочной камеры, а краскораспылители находятся в неподвижном состоянии.
Фактурная отделка стен и потолков. При производстве малярных работ может быть применен ряд художественных отделок: набрызг, разделка губкой, накатка рисунка валиками, фактурная окраска, дающая на поверхности рельефные рисунки, роспись по трафарету, аэрографическая роспись и др. Отделка поверхностей под дерево, декоративный камень и шелк, аэрографические отделки, постановка трафаретов, вытягивание филенок и другое называется альфрейными работами. При этом получают мелко-, средне- и крупнозернистую фактуру отделанной поверхности, без бликов и скрывающую небольшие дефекты и шероховатость. Этот метод окрашивания позволяет экономить трудовые затраты на объекте.
349
Технология строительного производства
Вначале по огрунтованной поверхности наносят слой клеящего состава, толщина которого чуть больше максимального размера зерен дробленого материала. В качестве клеящей основы используют самые различные материалы: поли-мерцементные растворы, водоэмульсионные, поливинилацетатные и другие краски, кремнийорганические полимеры, эпоксидные смолы, различные пасты. Затем на еще не схватившийся слой клеящего материала специальными крош-кометами с помощью сжатого воздуха под давлением 0,3—0,5 МПа наносят крошкообразный материал (дробленый цветной гранит или мрамор, специально изготовленную цветную стеклянную крошку и т.д.). После схватывания клеящего состава получают шероховатую декоративную поверхность.
При отделывании поверхности под фактуру «шагрень» применяют шпатлевки на основе синтетического вяжущего, наносимые механизированным способом. Такая отделка по сравнению с традиционной технологией имеет следующие преимущества: из состава штукатурных работ исключается накрывка и ее затирка; трехразовое шпаклевание вручную сводится к частичному и одноразовому механизированному; исключается последующее окрашивание водными составами введением в шпаклевочный состав щелочных пигментов соответствующего цвета. В результате внешний вид поверхности улучшается без ухудшения санитарно-гигиенических свойств, в 3 и более раз повышается производительность труда.
Отделка «под шагрень» включает следующие операции: огрунтовку поверхности (с помощью электрокраскопульта или шпатлевочного агрегата раствором поливинилацетатной дисперсии 8%-ной концентрации); нанесение первого слоя шпатлевочного состава (механизированно); частичное подмазывание оставшихся раковин и неровностей густой гипсополимерцементной шпатлевкой вручную; нанесение в один, а при необходимости в два приема лицевой фактуры «шагрень», в качестве которой применяют синтетические шпатлевки, гипсопо-лимерцементные, латексно-перлитовый (латексно-меловой) составы или им подобные. Шпатлевки наносят с помощью пневмораспылителей.
Крупность фактуры «шагрень» зависит от размера частиц наполнителя, густоты состава, объема и давления подаваемого к распылительной форсунке сжатого воздуха. Различают «шагрень» мелкую, среднюю, крупную, с острыми выступами и прикатанную. Поверхность, отделанная под фактуру «шагрень», должна быть однородной, мелкошероховатой, без трещин и отслоений.
Окраска фасадов зданий производится силикатными, перхлорвиниловыми и цементно-перхлорвиниловыми красками, растворами из кремнийорганических полимеров и др. Краска на фасадах должна держаться как можно дольше — не менее 10 лет. Современные красители позволяют добиться этого, потребуются тщательная подготовка поверхности и качественное нанесение краски. Для удаления старой краски, грязи и копоти применяют водопескоструйные машины высокого давления, очищающие поверхности с помощью воды и песка. Машины отличаются давлением, которое они развивают, — от 0,6 до 5 МПа, исполняются с электрическим, бензиновым или дизельным двигателем. Их применение
350
Глава 13. Работы по устройству отделочных покрытий
позволяет повысить производительность труда примерно в 10 раз по сравнению с работой ручными инструментами.
Процесс окрашивания фасада здания силикатными красками (срок службы на фасадах до 50 лет и более) включает следующие операции:
♦ очистку поверхностей от загрязнений;
♦ нанесение на стекла снаружи меловой пасты или установку переносных щитов;
♦ грунтование поверхностей; смешивание разбавленного жидкого стекла с пигментной смесью и процеживание через сито с отверстиями диаметром 0,3 мм;
♦ окрашивание поверхностей;
♦ протирание стекол.
Для приготовления силикатных красок пригодно только калийное жидкое стекло (обыкновенный канцелярский силикатный клей — натриевое жидкое стекло). Карбонаты калия из-за большой гигроскопичности не кристаллизуются.
Окрашивать этими красками можно лишь жесткие подложки — кирпич глиняный и силикатный, керамические изделия. При окрашивании поверхностей на цементных вяжущих предварительно необходимо обработать их 5%-ным раствором щавелевой кислоты, иначе через несколько месяцев может произойти отслаивание покрытия от цементной подложки.
Процесс окрашивания фасада здания перхлорвиниловыми и цементно-перхлор-виниловыми красками складывается из следующих операций: очистки поверхностей от загрязнений; нанесение на стекла снаружи меловой пасты или установки переносных щитов; огрунтовывания; шпатлевания; окрашивания поверхностей в два приема, протирания стекол. Для огрунтовывания применяется перхлорвиниловый лак 5%-ной концентрации.
У покрытий из кремнийорганических полимеров практически отсутствует блеск. Они отличаются разнообразием цветов и фактур. Применение этих покрытий позволяет исключить из отделочных работ такую трудоемкую операцию, как шпатлевание пор и раковин, так кактолщинатонкослойного покрытия (2 мм) в 10—20 раз превышает толщину окрасочного. Наносится оно за один раз пистолетом-распылителем или меховым валиком. Возможен вариант нанесения покрытия в электростатическом поле. Время твердения состава — 2 ч.
Организация производства. Контроль качества. 1]ребования техники безопасности. Малярные работы могут производиться в здании по этажам — горизонтальная схема, либо по секциям — вертикальная схема (более удобна в жилищном строительстве). Здание разбивается на примерно равные по трудоемкости участки (захватки), каждая из которых должна состоять из целого числа комнат, квартир, этажей и т.д. Захватка закрепляется за определенной бригадой, которая несет ответственность за качество работ и сроки их выполнения. Работа выполняется специализированной или комплексной бригадой. Бригады разбиваются на звенья, которые, двигаясь друг за другом в порядке технологической последовательности работ, образуют непрерывный поток. Количественный и квалификаци-
351
Технология строительного производства
онный состав звеньев может изменяться в зависимости от назначения зданий и характера отделываемых поверхностей.
Одним из вариантов состава бригады из 25 человек, работающей поточно-расчлененным методом, можетбыть следующий. Бригада делится на 6 звеньев. Каждое звено специализируется на выполнении отдельных процессов:
♦ первое звено (4 штукатура) готовит поверхности под шпатлевание механизированным способом;
♦ второе звено (3 маляра) наносит шпатлевочные составы на потолки, стены коридоров и лестничных клеток;
♦ третье звено (3 маляра) выполняет шпаклевание окон, дверей, полов, панелей в кухнях, санитарно-технических узлах, подмазывает плинтусы;
♦ четвертое звено (4 маляра) очищает металлические поверхности от грязи и ржавчины, окрашивает панели в кухнях и санузлах, трубы и радиаторы, электрошитки, почтовые ящики, металлические ограждения лестничных маршей;
♦ пятое звено (5 маляров) шлифует полы механизированным способом, окрашивает оконные переплеты и двери, огрунтовывает и окрашивает полы;
♦ шестое звено (6 маляров) оклеивает стены обоями.
При работе поточно-цикличным методом бригада разбивается на звенья, выполняющие разные виды отделки. Например, в бригаде из шести звеньев первое и второе (в каждом по 6 маляров) окрашивают водно-меловыми составами потолки и стены. Третье и четвертое звенья (по 3 маляра) окрашивают стены и столярные изделия масляными красками. Пятое и шестое звенья (по 2 маляра) оклеивают стены обоями.
При конвейерном методе производства малярных работ бригада состоит из нескольких звеньев по 3 маляра. Каждое звено выполняет все малярные и обойные работы в отведенных ему квартирах.
Окрашивание фасадов начинают с верхнего этажа с использованием подвесных механизировнных люлек. При высоте зданий до 17 м работы можно вести с телескопических вышек, на зданиях высотой до 12 этажей применяют также люльки с ручным приводом. Работы выполняют, как правило, двумя звеньями с двух люлек. В каждой люльке находятся два маляра, которые производят все операции: поднимают и опускают люльку, очищают поверхности фасада, защищают стекла; при помощи краскораспылительной удочки огрунтовывают и затем окрашивают поверхности. По окончании работы оба маляра протирают стекла ветошью. Один маляр (на два звена) работает у малярной станции и обеспечивает подачу к рабочим местам малярных составов.
Чтобы окраска была равномерной, прерывать работу рекомендуется только в местах архитектурных членений фасада (балконы, углы и т.д.).
По окончании работ, а также в перерывах, продолжающихся более 30 мин. шланги кисти и удочки промывают растворителем (ксилолом или сольвентом). Неизрасходованную краску сливают в герметически закрывающуюся тару.
352
Глава 13. Работы по устройству отделочных покрытий
Приемку малярных работ производят после высыхания водных красок и образования прочной пленки на поверхностях, покрытых масляными составами, эмалями или лаками.
К качеству малярных работ предъявляются следующие требования. Окрашенные поверхности должны быть однотонными. Не допускаются следы от кисти, полосы, пятна, потеки, брызги, морщинистость, пропуски. Поверхности, обработанные валиками или губкой, должны иметь однородный рисунок.
При высококачественной окраске не допускаются искривления линий и закрашивание сопряженных поверхностей, окрашенных в различные цвета; при улучшенной окраске указанные дефекты не должны превышать 2 мм, при простой — 5 мм.
Бордюры, фризы, филенки должны быть одинаковой ширины на всем протяжении без видимых стыков.
Для малярных работ не разрешается применять краски и растворители неизвестного состава без их анализа и разрешения органов санитарного надзора. В качестве растворителя запрещается использовать высокотоксичные вещества, вызывающие сильное отравление (этилированный бензин, бензол, четыреххлористый углерод) или имеющие повышенное аллергическое действие (скипидар).
Необходимо следить за тем, чтобы на емкостях с краской (бидоны, бочки, банки) были этикетки или бирки с наименованием материала, его маркой, видом растворителя, номером партии, датой изготовления и массой. Металлическую тару для хранения лакокрасочных материалов следует закрывать крышками и открывать инструментом, не вызывающим искрообразования.
Олифу необходимо варить в специальном помещении, не допуская попадания влаги в варочный котел, заполненный не более чем на 3/4 его вместимости. Не следует доводить температуру растворителя до точки кипения и добавлять летучие растворители в котел, не снимая его с водяной бани.
Внутренние малярные работы с применением составов, выделяющих вредные для здоровья людей летучие пары, производят при открытых окнах или наличии вентиляции, обеспечивающей не менее двукратного обмена воздуха в час. При работе с нитрокрасками осуществляют сквозное проветривание. В зоне использования нитрокрасок находятся не более 4 часов и не производят работы, вызывающие искрообразование и связанные с использованием открытого огня (электропроводка должна быть выполнена во взрывобезопасном исполнении или обесточена).
Выполнять окраску фасадов перхлорвиниловыми красками разрешается при температуре не выше 4°С.
13.5. Оклеивание стен обоями
Наклеивание обоев (рулонного материала для внутренней отделки помещений) — простой и эффективный процесс, особенно в индустриальном строитель
23 а с Стаценко
353
Технология строительного производства
стве. Элементы стен заводского изготовления высокой степени готовности имеют поверхности настолько гладкие, что без особой подготовки могут быть оклеены обоями. Обои иногда применяют даже для оклеивания дверей, шкафов, мебели.
В помещениях, предназначенных под оклеивание обоями, должны быть закончены все малярные работы, кроме окрашивания полов, установки и окончательного окрашивания наличников и плинтусов. При проведении обойных работ температура в помещении должна быть в пределах 15—22°С.
Влажность поверхностей, оклеиваемых обоями, должна быть не более 8%. Стены должны быть ровными, без провесов, вмятин, натеков побелки («набе-лов»). Гладким гипсовым поверхностям перед оклеиванием необходимо придать шероховатость (можно слегка проолифить и дать высохнуть). Если стены деревянные или из твердых древесно-волокнистых плит, все винты и гвозди следует утопить и закрасить антикоррозионной краской. Швы, трещины и щели заклеивают полосками холста или марлей. Стружечные плиты с грубой необработанной поверхностью можно выровнять клеевой шпатлевкой.
Обойные материалы могут быть шириной 500—600 мм, длиной 9—18 м. Выпускают следующие основные обойные материалы: обычные (преимущественно бумажные), влагостойкие (моющиеся, полимерные), звукопоглощающие (ворсистые и велюровые).
Наиболее практичны бумажные обои (дешевы и просты), с их помощью без всяких предварительных работ можно заклеить необработанную штукатурку, небольшие трещины и пятна. Бумажные обои бывают обыкновенные, моющиеся со специально обработанной поверхностью (водостойкие), печатные, тисненые однокрасочные и многокрасочные, с пленочным покрытием, печатные с последующим тиснением, при производстве которых применяются различные синтетические материалы — латексы, поливинилацетатная эмульсия и т.д.
Появляются все новые и новые специальные обои. Например, пожаростойкие (со специальной пропиткой) или объемные (с использованием вспененного полимера), которые выполняют очень полезную ныне функцию теплозащиты стен. Для влажного климата, а также для отсыревающих стен имеются обои из двух слоев бумаги, между которыми помещена пленка из полиэтилена низкой плотности. Производятся также обои для внешней облицовки зданий, вырабатываемые из стеклоткани. Находят применение жидкие обои, например смесь папье-маше с клеевым составом и водой, наносимые на стену путем распыления, после чего получается шероховатая поверхность различных цветов и оттенков.
Технологический процесс обойных работ состоит из подготовки поверхностей и их оклейки. Подготовка к оклейке зависит от вида оклеиваемой поверхности. Ранее окрашенные или оклеенные поверхности очищают и оклеивают бумагой; деревянные, дощатые и бревенчатые конструкции обивают листами фанеры или плотного картона. При оклейке поверхностей высококачественными обоями проводят сплошное шпатлевание с дальнейшей шлифовкой.
354
Глава 13. Работы по устройству отделочных покрытий
Разрезание обоев. Обои, изготовленные из бумаги тонкой и средней толщины, наклеивают внахлестку. При этом у рулонов обрезают одну кромку. При разрезании обычно ориентируются на маркировку на краях обоев. Поскольку обои всегда начинают клеить со стены, на которой находятся окна (иначе шов будет заметен), при оклеивании стены с левой стороны окна обрезают правый край обоев, с правой — левый. Обои из толстой бумаги наклеивают встык. При этом заблаговременно или по месту наклеивания специальными ножами обрезают обе кромки.
Раскрой и комплектацию обоев рекомендуется производить централизованно с применением средств механизации. Вначале обои режут на полотнища нужной длины по шаблону так, чтобы рисунок на кусках точно совпадал при совмещении. Длина полотнища должна быть равна высоте помещения с припуском приблизительно 5 см, который затем обрезают более точно. Обои запускают за плинтусы и наличники, а не обрезают по ним. Заклеивание обоями кромок наличников, плинтусов, выключателей и розеток не допускается.
Оклеивание потолков обоями. К потолку обои приклеивают синтетическими клеями, например КМЦ (карбоксиметилцеллюлоза), «Бустилатом». Крахмальные и мучные клейстеры иногда становятся рассадниками бытовых насекомых. Для оклеивания потолков подбирают обои светлых тонов с рисунком, не требующим подгонки полотнищ. При необходимости потолок предварительно оклеивают газетной бумагой. Пятна от сырости следует заклеить бытовой алюминиевой фольгой, чтобы они не прошли сквозь обои.
Наклеивают обои внахлестку с напуском I —1,5 см или встык, в зависимости от их вида. Сначала с помощью мехового валика наносят клеевой состав на потолок равномерным слоем без пропусков и натеков. Через 20 мин маховой кистью наносят клеевой состав по периметру стен на ширину Ю см.
После нанесения клея на обои с помощью специальной установки, кисти или валика, их выдерживают 20 мин для пропитки составом и приклеивают к потолку, перекрывая угол и верхнюю часть стены на 10 см. Маляр, стоя на столике-подмостях, плотно прижимает конец намазанного клеем полотнища к стене и разглаживает его по потолку сначала рукой, а затем обойной щеткой.
Оклеивание стен. Перед оклеиванием стен отечественными обоями иногда необходимо наклеить слой бумаги (обычно газетной). Она прочнее приклеится к поверхности, и на нее легче наклеивать обои. Кроме того, бумага предохраняет их от шелочей, выделяемых поверхностью. При оклеивании стен синтетическими обоями на бумажной основе операция наклеивания бумаги исключается.
Клей на бумагу наносят с помощью кисти, мягкой щетки, мехового валика или пистолета-краскораспылителя на столике обойщика. Макулатуру укладывают на нем так, чтобы каждый нижележащий лист выступал на 1—2 см из-под верхнего. Листы макулатуры клеются встык с переносной лестницы-стремянки. Наклеенные листы тщательно разглаживают щеткой или ветошью.
355
Технология строительного производства
Все поверхности, от которых обои вследствие атмосферных воздействий могут легко отклеиться, как, например, в углах комнат, на оконных перемычках, перед оклеиванием смазывают клеем. Обои намазывают с помощью специальных обоенамазочных машин или на полу, длинном столе инструментами, которыми наносили клей на бумагу. Кромки промазывают более тщательно.
Первую полосу необходимо точно выверить по отвесу. Оклеивание начинают от углов наружных стен. Полотнище обоев приклеивают к обеим стенам, образующим угол. При этом основная его часть приклеивается к одной из стен, а оставшаяся перекрывает угол с напуском всего в 2—3 см, чтобы не возникали дополнительные напряжения и обои не отставали.
Когда полоса обоев сверху укрепится, их оставшаяся часть спускается вниз. Полосу разглаживают и разравнивают, используя обойную щетку или деревянную планку со слоем поролона, которая, копируя неровности стены, плотно прижмет к ней обои.
Следующие полотнища, примыкающие к наклеенному в углу, наклеивают внахлестку или встык (в зависимости от сорта обоев), ориентируясь на линию кромки (обрезанной или необрезанной) первого полотнища. Если кромки плотных обоев обрезают по месту приклеивания, полотна намазывают так, чтобы кромки оставались чистыми на ширину 5— 10 см. После приклеивания полотнища через 2—4 ч швы (обе кромки одновременно) прирезают с помощью специальных ножей по металлической линейке, обои отворачивают, намазывают клеем, тщательно соединяют кромки встык и приглаживают, удаляя выступивший клей.
Верх наклеенных на стены обоев может быть оформлен бордюром или фризом, приклеиваемым по высохшим обоям. Нарезанные полосы бордюра или фриза промазывают клеевым составом и после того, как они отсыреют и набухнут, наклеивают на место.
При наклеивании самоклеящихся пленок обрабатываемая поверхность должна быть сухой, чистой, обеспыленной и гладкой. Освобожденная от защитной бумаги, пленка с клеевым слоем прикрепляется к одному из краев отделываемой поверхности и слегка приглаживается мягкой щеткой. Полотнища пленки приклеиваются внахлестку с учетом рисунка (ширина нахлестки не менее 1 см).
Фронт работ по оклеиванию стен обоями делится на захватки. Каждая захватка состоит из нескольких квартир и закрепляется за специализированными звеньями в составе двух человек, входящими в бригаду маляров. Подготовительные работы (выравнивание, подмазывание, чистка поверхностей, нанесение клея на бумагу и ее наклеивание) они выполняют вместе. По окончании подготовительных работ маляр низшего разряда наносит клей на обои с помощью намазывающего устройства и подает их звеньевому, который наклеивает их на стены.
Открывать окна и ускорять высыхание применением нагревательных приборов не допускается. Пока обои не высохнут, окна должны оставаться закрытыми. Проветривать комнату можно лишь после того, как обои совсем просохнут.
356
Глава 13. Работы по устройству отделочных покрытий
На оклеенных поверхностях не должно быть пятен, пузырей, пропусков, доклеек, перекосов, отслоений, морщинистости, отклонений в рисунках на стыках. Все полотнища должны быть одного цвета и оттенка. Соединения обоев при наклеивании встык не должны быть заметны на расстоянии 2 м.
13.6. Безопасность труда при производстве отделочных работ
Выполнение отделочных работ требует от исполнителей высокой производственной культуры.
Легковоспламеняющиеся и взрывоопасные синтетические материалы следует поставлять на строительные объекты в таре или упаковке с яркой предупреждающей надписью «Огнеопасно» или «Взрывоопасно» и разгружать в месте, согласованном с представителями службы техники безопасности (не ближе 50 м от источников огня). На территории строительной площадки воспламеняющиеся и горючие жидкости (мастику, растворители) можно хранить в объеме не более 500 л в отдельно стоящих несгораемых зданиях или землянках, находящихся на расстоянии не менее 16 м от других зданий. Внутри и снаружи помещений, где хранятся легковоспламеняющиеся материалы, должна быть сделана надпись «Огнеопасно» или «Взрывоопасно».
В местах, где работают с легковоспламеняющимися и взрывоопасными материалами, а также в смежных помещениях нельзя курить и пользоваться электронагревательными приборами; на рабочих участках должны быть вывешены таблички с надписями «Не курить», «Огнеопасно» и «Взрывоопасно». Работы с такими материалами, как правило, следует производить в дневное время; при искусственном освещении помещений применять переносные электролампы с электропроводами в защитном резиновом шланге или же освещать помещение снаружи зданий спецпрожекторами.
Запас огнеопасных и взрывоопасных материалов на рабочем месте не должен превышать сменной потребности в них. Суммарная площадь элементов или конструкции, одновременно покрываемая такими материалами, не должна превышать 100 м2. Такие мастики или клей наносят на основание только пластмассовым, резиновым или деревянным шпателем, чтобы не образовывалась искра.
Для выполнения отделочных работ и операций следует применять электро-безопасные машины и оборудование, не производящие шум, вибрацию, выхлоп вредных газовых смесей.
Работы внутри помещений, начиная с высоты 1 м от перекрытия или от уровня земли, выполняют только с использованием прочно установленных инвентарных подмостей, имеющих ограждения.
Ширина настилов при штукатурных работах должна быть не менее 1,5 м, при окрашивании фасадов — 1 м.
Приставными лестницами можно пользоваться лишь при небольшой окрашиваемой площади и на высоте не более 5 м от рабочего настила или пола. Использовать подвесные лестницы запрещается.
357
Технология строительного производства
Наружные работы но отделке фасадов следует выполнять с использованием инвентарных лесов, люлек или вытек. Лебедки для подъема люлек, устанавливаемые на земле, должны быть пригружены балластом, в 2 раза превышающим массу поднимаемого груза. Стальные канаты подбирают с 6-кратным запасом прочности, а люльки испытывают грузом, на 50% превышающим массу расчетного.
Необходимо следить за тем, чтобы электрокраскопульты, шлифовальные аппараты и самоподъемные леса, люльки и другие аппараты с электроприводами были оборудованы защитным заземлением.
Пневматические аппараты испытывают перед применением под давлением, в 1,5 раза превышающим рабочее. Манометры должны быть опломбированы.
В случаях, когда безопасность труда недостаточно обеспечена организационными мероприятиями, следует использовать средства индивидуальной зашиты. Наиболее широко распространенным средством индивидуальной защиты является специальная одежда и обувь.
Для предохранения от пыли, паров растворителей и аэрозолей следует пользоваться респираторами или малогабаритными противогазами, защитными очками с герметичной резиновой оправой, спецовками, полумасками с однослойными стеклами и т.д. Для защиты кожных покровов применяют профилактические мази и пасты, кремы, биологические и резиновые перчатки и т.д. Под резиновые перчатки необходимо надевать легкие перчатки из гигроскопического материала.
Лакокрасочные и другие материалы, содержащие токсичные вещества, можно использовать только в точном соответствии с требованиями инструкций по их применению.
Для защиты от шума при работе с механизированными инструментами (шлифовальными машинками, краскопультами и др.) рекомендуются индивидуальные заглушки разового пользования.
Для предохранения рук от локальной вибрации при работе с вызывающими ее механизмами необходимо надевать рукавицы с двойной (резиновой или войлочной) ладонной прокладкой.
Адгезионные составы (клеи, мастики) следует наносить кистями или шпателями с длинными ручками, исключающими возможность загрязнения кожи рук и лица, а также спецодежды работающих.
Синтетический клей и мастику запрещается снимать с кожи бензином, керосином, ацетоном и другими органическими растворителями. Загрязнения следует удалять ветошью или бумажными салфетками. После этого кожные покровы промывают теплой водой с мылом, осушают и смазывают мазью.
Для предупреждения переутомления необходимы правильный режим трудам отдыха, выбор рациональной рабочей позы, чередование трудоемких и легких операций.
358
Глава 13. Работы по устройству отделочных покрытий
Вопросы для самопроверки
1. Как классифицируют штукатурки по качеству исполнения?
2. Как выполняют штукатурные работы?
3. Какой уход выполняют за штукатуркой?
4. Как организовывают труд на штукатурных работах?
5. Каковы особенности выполнения декоративной и специальной штукатурок?
6. Как выполняют облицовку поверхностей листовыми материалами?
7. Как выполняют облицовку поверхностей плитками?
8. Как выполняют облицовку поверхностей плитами из природных материалов?
9. Как выполняют стекольные работы?
10. Как выполняются малярные и обойные работы?
Тест
1. Слой штукатурки, предназначенный для сцепления с отделываемой поверхностью, называется:
а) грунтом;
б)накрывкой;
в) обрызгом;
г) наличником.
2. Слой штукатурки, служащий для выравнивания поверхности и получения требуемой толщины штукатурки, — это:
а) грунт;
б) накрывка;
в) обрызг;
г) наличник.
3. Слой штукатурки, предназначенный для образования гладкого и уплотненного отделочного слоя толщиной не более 2 мм, — это:
а) грунт;
б) накрывка;
в) обрызг;
г) наличник.
4. Для прочного сцепления мокрой штукатурки с поверхностью кирпичных стен кладка должна быть выполнена:
а) под расшивку;
б) вподрезку;
в) на цементном растворе;
г) впустошовку.
5. Во избежание растрескивания и снижения прочности свежевыполненной штукатурки не допускается:
а) предохранение ее от ударов, сотрясений и намокания;
б) равномерная подача в оштукатуренные помещения нагретого наружного воздуха;
в) сильный нагрев (свыше 23 °C) и интенсивное сквозное проветривание помещения;
г) предохранение ее от замерзания.
6. Толщина слоя раствора под плитками должна быть:
а) 2—3 мм;
б) не более 5 мм и не менее 2 мм;
359
Технология строительного производства
в) не более 15 мм и не менее 7 мм;
г) н$ более 30 мм и не менее 20 мм.
7. Толщина слоя мастики или клея под плитками должна быть:
а) нс более 3 мм;
б) не менее 5 мм;
в) не более 15 мм и не менее 7 мм;
г) не более 30 мм и нс менее 20 мм.
8. Для заделывания трещин и выравнивания поверхностей при выполнении малярных работ необходимы:
а) шпатлевки;
б) олифы;
в)пигменты;
г) замазки.
9. Наклеивание обоев внахлестку, чтобы шов не был заметен, начинают:
а) со стороны окон;
б) от плинтуса;
в) с середины стены;
г) от двери.
10. Пока наклеенные обои не высохнут, открывание окон и ускорение высыхания применением нагревательных приборов:
а) допускается;
б) допускается проветриванием нс более 1 ч в сутки;
в) допускается при температуре не менее 30 °C;
г) не допускается.
Ключ
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
в а б Г в в а а а г
360
ГЛАВА 14. УСТРОЙСТВО ПОЛОВ
Пол — многослойная строительная конструкция в помещениях зданий и сооружений. воспринимающая нагрузки от людей, транспорта, мебели, оборудования и т.д., в том числе при их перемещении и от состояния которой зависит качество производимой продукции и здоровье людей. Слой иола — составная его часть, взаимоувязанная с остальными частями и выполняющая определенные функции.
Эксплуатационно-технические требования. В процессе эксплуатации полы в промышленных, жилых и общественных зданиях, а также в инженерных сооружениях испытывают комплекс механических, химических, температурных воздействий. В связи с этим к ним предъявляется ряд требований:
♦ общетехнические — пол должен обладать соответствующей прочностью (способностью сопротивляться разрушению от напряжений), упругостью (способностью изменять под действием нагрузки свою форму и принимать первоначальное состояние без признаков разрушения после удаления нагрузки), износостойкостью (способностью сохраняться в объеме и массе под действием истирающих усилий), чтобы оказывать сопротивление усилиям растяжения, сжатия и изгиба, ударам и истиранию при движении пешехода, транспорта, вдавливания предметов, ударных нагрузок и т.д. Пол должен противостоять физическим и химическим агрессивным факторам (воде, высоким либо низким температурам, маслам, растворам кислот, щелочей и т. п.);
♦ технологические — пол должен быть гладким, но не скользким, и обеспечивать безопасное и удобное передвижение людей и транспортных средств;
♦ санитарно-гигиенические — пол в процессе эксплуатации не должен иметь стойкий запах или ощутимые заряды статического электричества, оказывать вредного воздействия на здоровье людей, т. е. не выделять пыль, опасные газы, вредные химические вещества, а в ряде случаев — обеспечивать световые характеристики, комфортные теплотехнические и звукоизолирующие условия;
♦ эксплуатационные — верхний слой должен иметь ровную, не скользящую и не пылящую поверхность, удобную для уборки, удовлетворяющую декоративным требованиям. Конструкция пола должна предусматривать возможность быстрого и удобного ремонта; полы должны легко очищаться от загрязнений.
Долговечность покрытия, его эстетическое восприятие зависят от ряда факторов: подбора материала; устройства пола; эксплуатации.
До устройства пола должны быть завершены строительно-монтажные, отделочные и специальные работы, при выполнении которых полы могут быть деформированы или повреждены.
361
Технология строительного производства
Поверхность бетона плит перекрытия, стяжки и подстилающего слоя до укладки на них сплошных покрытий, прослоек и выравнивающих стяжек, выполняемых из смесей на цементном вяжущем, очищают от пыли и грязи и промывают водой. При укладке покрытия или выравнивающих слоев поверхность бетона должна быть влажной, но без скопления воды.
Зазоры между сборными плитами перекрытий, места примыканий к стенам (перегородкам), а также монтажные отверстия заделывают цементно-песчаным раствором марки не ниже 150 заподлицо с поверхностью плит.
Поверхность нижележащего слоя пола перед укладкой строительных смесей и нанесением гидроизоляции, клеевых соединительных прослоек на основе водных дисперсий полимеров, имеющих в составе битум, деготь, поливинилацетатную дисперсию, латексы, синтетические смолы, должна быть обеспылена и огрунтована составом, соответствующим материалу вяжущего в смеси или прослойке: при битуме и дегте — раствором битума или дегтя е бензине или другом растворителе в соотношении 1:3; при поливинилацетатной дисперсии — дисперсией, разведенной в воде (1:9); при латексах — латексом, разведенным в воде (1:5); при синтетических смолах — раствором смолы или лака на ее основе в быстролетучем растворителе (1:2) с добавлением отвердителя.
Все конструкции полов можно разделить на два основных типа: полы по грунту и полы по перекрытиям. К основным конструктивным элементам пола относятся основание, подстилающий слой, гидроизоляция, теплоизоляция, звукоизоляция, стяжка, покрытие. Конструкция полов с указанием материала и толщины их элементов должна быть приведена в проекте. Виды покрытий полов принимаются в зависимости от интенсивности механических, тепловых и жидкостных воздействий, а также с учетом специальных требований. Общее наименование пола принимается по наименованию его покрытия.
Покрытие — верхняя часть конструкции пола, состоящая из одно- или многослойной системы, непосредственно подвергающаяся эксплуатационным воздействиям. По способу устройства полы бывают из древесины и изделий па ее основе сплошные, синтетических рулонных материалов и плиток, каменных плиток и плит, монолитные (бесшовные) и др.
14.1. Подготовка оснований, устройство подстилающего слоя и стяжки
До начала работ по устройству полов по грунту площадка очищается от мусора и грязи, в соответствии с проектной документацией выполняются мероприятия по стабилизации осадки грунта, предотвращению пучения, искусственному закреплению грунтов, понижению грунтовых вод. Грунтовое основание выравнивается и уплотняется.
Подстилающий слой (подготовка) — элемент пола, распределяющий нагрузки на грунт. Основные его типы — нежесткий (из песка, щебня, гравия, шлаков) и жесткий (бетонный).
362
Глава 14. Устройство полов
Нежесткий подстилающий слой выполняется в соответствии с проектом, при этом толщина слоя из песка должна быть не менее 60 мм, из щебня, гравия, шлаков — 80 мм. Отклонение от прямолинейности (ровность) тщательно уплотненного нежесткого подстилающего слоя не должно превышать 15 мм.
Жесткий подстилающий слой (бетонная подготовка) выполняется из сборных железобетонных плит или монолитного бетона.
Подготовку из сборных железобетонных плит (6x3x0,12 м) выполняют по готовому песчаному основанию с помощью монтажного крана. Участки у стен бетонируют на месте.
Подготовку из монолитного бетона укладывают отдельными полосами шириной до 8 м, в основном с помощью комплекта бетоноукладочных машин. Толщина бетонного подстилающего слоя должна соответствовать требованиям проектной документации и быть не менее 80 мм в жилых и общественных зданиях, 100 мм — в производственных помещениях.
Работа по устройству бетонного подстилающего слоя (бетонной подготовки) выполняется по маякам или маячным рейкам. Маячные рейки устанавливают на заранее уложенные и выверенные по нивелиру подкладки на двух параллельных полосах-захватках, располагаемых в шахматном порядке. При таком ведении работ число выставляемых маячных направляющих сокращается в 2 раза. После этого рейки закрепляют (например, забиваемыми в грунт штырями из отходов арматурной стали).
Доставленную на полосу-захватку бетонную смесь разравнивают лопатами до уровня, на 2—3 см превышающего отметку маячных направляющих. Затем виброрейкой, медленно передвигаемой по маячным направляющим, смесь уплотняют; резиновый фартук виброрейки одновременно заглаживает поверхность.
В неотапливаемых помещениях (с переменными температурами) или площадью более чем 72 м2 и в местах расположения деформационных швов здания в соответствии с требованиями проектной документации (во взаимно перпендикулярных направлениях, как правило, через 10—12 м по длине и 5—6 м по ширине) в бетонном подстилающем слое должны устраиваться сквозные деформационные швы шириной 8—10 мм, которые нарезают машинами с абразивными дисками. Пазы заполняют герметиком (например, горячим битумом). Бетонный подстилающий слой должен быть также изолирован от стен, колонн и фундаментов.
Стяжка — жесткий и плотный слой пола толщиной от 15 до 40 мм по нежестким или пористым элементам пола (например, по теплоизоляционному слою), служащий для распределения нагрузок по нижележащим слоям пола, выравнивания поверхности нижележащего слоя пола или перекрытия и придания заданного уклона покрытию пола.
Стяжки делятся на сборные (твердые древесно-волокнистые плиты) и монолитные (цементно-песчаный, полимерцементный или латексцементный раствор, мелкозернистый бетон или асфальтобетон).
363
Технология строительного производства
Стяжки из древесно-волокнистых плит в один или два слоя устраивают после просушки основания. В местах примыкания к стенам, перегородкам и другим конструкциям плиты необходимо укладывать с зазором шириной от 20 до 25 мм на всю толщину стяжки, с заполнением звукоизоляционным материалом. Наклеивают плиты на основание с помощью клеящих составов толщиной прослойки не более 1 мм (к деревянному основанию прибивают гвоздями). Стыки сборной стяжки из древесно-волокнистых плит должны быть заклеены по всей длине. Излишки клея в швах удаляют шпателем.
Монолитные стяжки выполняют на соответствующих смесях с введением пластификаторов для придания удобоукладываемости. При необходимости в них вводят ускорители схватывания и твердения. Марка бетона и раствора для устройства стяжки должна соответствовать требованиям проектной документации, но быть не ниже В7,5 (С8/10) для бетона и М100 — для раствора. До устройства стяжки бетонное основание тщательно очищают от мусора, грязи и промывают водой.
Стяжки толщиной, соответствующей проектной, укладывают по маякам или маячным рейкам. Рейки (например, из стальных труб) располагают на расстоянии 20—30 см от стены, а остальные — на расстоянии 1,5—2,5 м друг от друга на марках из раствора с выверкой по уровню. Состав наносят полосами. После заполнения нечетных полос маячные рейки снимают и укладывают раствор в четные промежутки. Раствор подают штукатурной станцией, растворонасосом или установкой для транспортирования жестких растворов и наносят на основание с помощью шланга. Разравнивают и заглаживают поверхность стяжки полутерками. Уплотнение производят легкими площадочными вибраторами или виброрейками и прекращают его при равномерном появлении цементного молока на поверхности стяжки. После выравнивания поверхность стяжки проверяют двухметровой рейкой и при необходимости устраняют неровности. Через сутки после укладки раствора маячные рейки снимают, а борозды заливают раствором.
Стяжки из полимерцементного или латексцементного раствора делают в зданиях промышленного назначения и на уникальных объектах под линолеумные, пластиковые и паркетные полы. Грунтуют поверхность основания водными растворами поливинилацетатной эмульсии или латекса с помощью валика с удлиненной ручкой. Укладка и уплотнение полимерцементного или латексцементного раствора производится аналогично цементно-песчаному.
Окончательную затирку поверхностей производят затирочными машинками после набора раствором 30%-ной прочности. Для обеспечения твердения уложенный раствор несколько дней увлажняют.
Самонивелирующиеся стяжки не требуют разравнивания. Нивелирование достигается за счет применения высокоподвижных растворов, которые в естественных условиях под действием гравитационных сил растекаются с образованием горизонтальной поверхности, удовлетворяющей требованиям соответствующих
364
Глава 14. Устройство полов
технических условий. Самонивелирующиеся стяжки могут быть выполнены с применением цементно-песчаных (товарных или сухих смесей) и гипсовых (из сухих смесей) растворов.
В состав растворов входят добавки пластификатора, а в гипсовые растворы, кроме того, добавки цемента, замедлителя схватывания и наполнителя — песка. Марка заказываемого раствора должна быть значительно завышена с учетом компенсации потерь прочности при его разбавлении.
В сравнении с другими видами монолитных стяжек гипсовые — наименее трудоемкие, позволяют сэкономить дефицитный цемент и сократить до 2—3 ч технологические перерывы при отделке помещений.
Во избежание всплывания материала теплоизоляции плотностью менее 1 000 кг/м3 необходимо между теплоизоляцией и стяжкой из высокоподвижных растворов прокладывать слой полиэтиленовой пленки. При ее отсутствии обязательно огрунтование теплоизоляционного слоя жестким связывающим раствором, как правило, того же состава, что и раствор для стяжки.
Известны три основных вида гипсовых стяжек: на основе вяжущих повышенной водостойкости из фосфогипса; на основе строительного гипса; двухслойные на основе высокопрочного вяжущего и строительного гипса. Двухслойные стяжки состоят из нижнего наливного теплоизолирующего слоя из газогип-са (пеногипса) и верхнего самонивелирующегося плотного слоя.
Для приготовления, подачи к месту работы и нанесения гипсовых растворов применяют различные механизированные установки. В процессе укладки гипсового раствора не допускается интенсивное механическое воздействие на уложенный слой.
Передвигаться по стяжке можно после достижения ею прочности 2,5 МПа. Цементно-песчаная стяжка требует систематического ухода: поливки водой раз в 7 дней, покрытия поверхности опилками с последующей их уборкой. При гипсовых стяжках этого делать не надо.
Применение самонивелируюшихся стяжек позволяет увеличить производительность труда одного рабочего в смену почти в 3 раза по сравнению с обычными стяжками.
Горизонтальность стяжки выверяют с помощью контрольной рейки с уровнем. Ровность поверхности проверяют двухметровой рейкой. Просветы между поверхностью и рейкой не должны превышать 2 мм. Стяжки, имеющие шероховатости и раковины глубиной более 2 мм, выравнивают полимерцементной шпат-левочной массой.
Монолитные стяжки должны быть изолированы от стен и перегородок полосами из гидроизоляционных материалов.
Асфальтобетонные стяжки выполняют из горячей смеси битума с пылевидным заполнителем и песком. Битум должен иметь температуру размягчения от 50 до 6(ГС, но не более 70°С.
365
Технология строительного производства
14.2. Устройство покрытий полов из древесины и изделий на ее основе
Древесина является наиболее широко распространенным и доступным материалом. Около 50% всех «теплых» иолов в жилищном строительстве составляют дощатые полы традиционной конструкции. Они характеризуются простотой устройства, хорошими теплотехническими качествами, небольшой стоимостью. Все поверхности лаг, деревянных прокладок и досок покрытия (кроме лицевой поверхности) должны быть антисептированы составами, указанными в проектной документации.
Дощатые полы устраиваются по лагам. Первую маячную лагу укладывают на расстоянии 4 см от продольной стены помещения, следующие — не менее чем через 2 м (по осям), последнюю — на расстоянии 4 см от противоположной стены. Разложив маячные лаги по всей комнате и проверив их горизонтальность с помощью водяного уровня, укладывают промежуточные лаги.
Лаги по плитам перекрытия всей нижней поверхностью должны опираться на слой звукоизоляционного материала (звукоизолирующие прокладки или песчаный выравнивающий слой). Все лаги должны лежать на одном уровне, строго горизонтально. Их положение проверяют по отметкам, предварительно обозначенным на стенах. В полах, устраиваемых на перекрытиях, лаги выравнивают подсыпкой под них или под звукоизоляционные подкладки слоя песка. Подбивать под лаги деревянные клинья запрещается. Во избежание смещения выверенные лаги временно, до укладки покрытия, расшивают по краям досками.
При устройстве дощатых полов по столбикам на грунте, грунтовое основание должно быть тщательно уплотнено.
Столбики под лаги кладут из полнотелого керамического кирпича марки по прочности не менее 75 и по морозостойкости не менее F15 на цементно-песчаном растворе марки не ниже М100. Предварительно под каждый столбик делают стяжку из цементно-песчаного раствора. Размеры столбиков, расстояние между осями и отметки верхней плоскости столбиков должны соответствовать требованиям проектной документации. Под лаги, укладываемые на столбики, подкладывают два слоя толя, а на них — деревянные прокладки. Края толя выступают из-под прокладок и крепятся к ним гвоздями. Стыки лаг располагаются на столбиках.
Лаги следует стыковать между собой вплотную торцами со смещением стыков смежных лаг не менее чем на 0,5 м. Длина стыкуемых лаг должна быть не менее 2 м. Как лаги, так и доски пола не должны доходить до стен и перегородок: лаги — на 20—30 мм, доски пола — на 15—20 мм. Образовавшиеся щели закрывают плинтусом после окончания работ. Плинтусы крепят к пробкам, заделываемым в стены через 70 см.
Дощатые полы настилают из строганых досок толщиной 20—37 мм, шириной 74—124 мм и влажностью до 12%. В их кромках должны быть выбраны пазы и гребни. В паз первой доски, уложенной у стены, вводят гребень следующей и
366
Глава 14. Устройство полов
ударами молотка через прокладку деревянными клиньями или специальными сжимами плотно соединяют доски, а в нижнюю теку паза к каждой лаге под небольшим углом по направлению к уже прибитым доскам забивают гвоздь длиной, в 2—2,5 раза превышающей толщину доски. Шляпки втапливают.
Стыки торцов досок дощатых покрытий следует располагать на лагах.
После завершения сборки можно, если есть необходимость, прострогать кромки машиной для острожки досок (в углах — рубанком) для получения совершенно гладкого и ровного пола.
Дощатые полы не индустриальны, их заводская готовность составляет менее 30%. С целью увеличения размеров элементов пола и сокращения трудозатрат применяют крупноразмерные клееные щиты из короткоразмерных брусков толщиной 26 мм, соединенных между собой по длине зубчатым шипом, а по ширине склеенных гладкими боками. Длина щитов соответствует длине комнаты, ширина — 300—800 мм. Рациональное использование короткомерного материала и отсутствие шпунтового соединения позволяют экономить около 15% пиломатериалов.
В связи с конструктивной особенностью пола (большая ширина щитов по сравнению с традиционными конструкциями) щиты крепят гвоздями или шурупами не к лагам, а к уложенным ранее ползункам-бобышкам, имеющим скользящее шпунтовое соединение с лагами. Между собой щиты соединяют на клею. Эти конструктивные мероприятия предотвращают распор и коробление щитов, а также раскрытие швов между ними.
По дощатому настилу иногда устраивают паркетный пол или приклеивают синтетические плитки, линолеум, ворсовый ковер и т.д.
Настилка паркетных полов. Паркет представляет собой планки (клепки) изтвер-дых пород древесины (дуб, бук, береза, граб, ясень, клен и др.) размерами подлине 150—500 мм, ширине — 30—90 мм и различной толщины (штучный — 15—18 мм). Он отличается красивым внешним видом, малой тепло- и звукопроводностью, высокой износостойкостью. Паркетные полы могут быть выполнены из штучного паркета (из отдельных планок-клепок), паркетных щитов (щитовой паркет), паркетных досок или наборных щитов (мозаичный паркет).
Штучный паркет настилают по основанию после окончания в помещении всех общестроительных и специальных работ (кроме оклеивания стен обоями и последнего окрашивания столярных изделий).
При укладке паркета используют рисунки различных видов (продольными рядами, с разбежкой швов, в «елку» и т.д.). Чтобы обеспечить при настилке паркета в одном помещении прилегание клепок без зазоров и перепадов по высоте, а также добиться эстетичности покрытия, паркетную клепку сортируют по внешнему виду (цветовым оттенкам) и размерам.
Укладку паркета производят как по лагам на «черный пол» из досок, так и по стяжке (рис. 14.1).
367
Технология строительного производства
Рис. 14.1. Паркетные полы: а — технология укладки штучного паркета в «елку» ;
б — в «косую елку»; в, г — квадратами; 1 — контрольная «змейка»; 2 — левая клепка;
3 — шнур; 4 — правая клепка; 5 — маячный ряд; 6 — зазор; А Б В — гвозди; д — щитовой художественный паркет; е — сечение шита
368
Глава 14. Устройство полов
«Черный пол» из досок, настланных по балкам или лагам, должен быть ровным. строго горизонтальным, без прогибов и выступов. Чтобы достичь этого, следует применять доски шириной не более 12 см, толщиной не менее 35 мм, а зазор между ними не должен превышать 3 мм. Ровность и горизонтальность основания выверяют с помощью двухметровой рейки с уровнем. Зазоры между рейкой и поверхностью пола больше 2 мм недопустимы.
Маячную «елку» можно укладывать либо вдоль стены, отступая от нее на ширину фриза с линейкой, либо по оси комнаты. Второй способ предпочтительнее, так как при этом в местах примыкания крайних рядов «елки» к фризу длина концов, обрезаемых от клепок «елки», получается в обоих рядах одинаковой, не нарушается симметричность рисунка паркета.
Маячную «елку» паркетчик начинает укладывать от конца разметочного шнура так, чтобы углы стыкуемых клепок находились точно под шнуром. В начале и в конце «елки» временно закрепляют у стены 2—3 клепки фриза и 1 —2 клепки линейки для обозначения границы, от которой начинается настилка паркета в «елку». Гвозди забивают молотком наклонно (2—3 гвоздя в продольный паз каждой клепки и один — в торцовый, обращенный к середине маячной «елки»). До-бойником шляпку гвоздя заглубляют в тело клепки заподлицо с плоскостью паза.
После настилки в «елку» основной части пола концы клепок крайних рядов по границе фризовой части обрезают с помощью дисковой электропилы. Прямолинейность и точность линии обреза обеспечивается направляющей рейкой, прикрепляемой к паркету.
При настилке паркета по стяжкееъ поверхность чистят и выравнивают, подмазывая с помощью шпателя углубления и поврежденные места гипсоцементным раствором.
Паркет на нанесенный зубчатым шпателем клеящий состав настилают без фриза. Его начинают настилать по направляющей рейке со второго ряда от стены противоположной входу (первый ряд укладывают в последнюю очередь). Рейку устанавливают враспор между стенами и закрепляют клиньями. Звено маячной клепки из 6—8 клепок до настилки предварительно собирают насухо, без приклейки. Вдоль направляющей рейки наносят клеящий состав на ширину двух рядов клепки и укладывают собранное насухо звено клепок впритык к направляющей рейке. При этом в первый ряд клепка укладывается гребнем от себя, а во второй и все последующие — пазом от себя. Толщина клеевой прослойки должна быть не более 1 мм. Настланный паркет накрывают бумагой.
После настилки клепок во всех комнатах секции, полного затвердевания мастичного основания и окончания малярных работ в этих помещениях приступают к отделке поверхностей паркетного пола. С него снимают бумагу, с помощью цикли выравнивают паркетные клепки. Острожку паркета при необходимости выполняют паркетно-строгальной машиной. При этом толщина снимаемого слоя древесины не должна превышать 1,5 мм. Затем полы шлифуют паркетно-шлифовальной машиной (поверхность покрытия не должна иметь следов от строгальных и шлифовальных механизмов) и покрывают лаком.
24 А С Стаценко
369
Технология строительного производства
Значительно снизить затраты труда на настилку паркета, исключив операции по его острожке и циклевке, можно за счет применения щитового и мозаичного паркета и паркетных досок.
Шитовой паркет (паркетные щиты) состоят из основания в виде древесноволокнистых плит или досок и покрытия из клепок толщиной 8 мм, приклеенных водостойким клеем. Размер щитов 0,8x0,8 или 0,4x0,4 м при толщине 15-30 мм. Орнамент щитового паркета разнообразен (розетки, цветы и пр.).
Полы из паркетных щитов устраивают в такой последовательности. Вначале сортируют щиты на полноразмерные и доборные (для крайних рядов). Паркетный щит размерами 75x75 см состоит из забранного с двух сторон в обвязку реечного основания и наклеенного на него верхнего лицевого слоя толщиной до 6 мм. В кромке щита по периметру выбран паз, лицевая поверхность отшлифована. Размечают маячные ряды, затем укладывают (с предварительной подгонкой) щиты и последовательно прибивают к лагам. В пазы ранее уложенного и закрепленного щита паркетчик заводит соединительные рейки, на которые надвигает очередной щит. Ударом молотка по деревянному бруску щиты плотно стыкуют между собой и крепят к лагам гвоздями длиной 50—60 мм. Забивают их под небольшим углом к нижней грани щели щита, забивка гвоздей в лицевую поверхность паркетных щитов не допускается. Шляпки гвоздей втапливают добойни-ком. В углу каждого щита паркетчик забивает по гвоздю, шляпку которого втапл и-вает на толщину паркетной планки и заделывает пробочкой на клею. Доборные щиты отрезают электропилой на месте укладки. После настилки полноразмерных и доборных щитов заделывают шляпки гвоздей, циклюют провесы и во избежание повреждений накрывают полы бумагой.
Художественный паркет — разновидность традиционного щитового. Изготавливают его в заводских условиях по специальным заказам для театров, гостиниц, а также для ремонта и реставрации паркета в старинных дворцовых зданиях.
Существуют два вида полов из художественного щитового паркета: маркетри и интарсия. Маркетри — рисунок лицевого слоя, набранный из отдельных планок, различающихся по цвету и текстуре. Интарсия (инкрустация) — добавление в основную породу древесины лицевого слоя, служащую общим фоном, фрагментов древесины других пород, чаще цветных. Способом маркетри набирают геометрические узоры, а интарсии — живописные изображения.
Покрытия изготавливают из высших сортов древесины, главным образом лиственных пород, наклеивают высокопрочными и водостойкими клеями. Наиболее распространенные размеры художественного паркета: 1420x1420; 1200х 1200; 800x800 мм. Масса 1 м2 — 25 кг.
Полы из паркетных досок по своим эксплуатационным качествам и внешнему виду не уступают полам из штучного паркета. Паркетные доски (разновидность щитового паркета) — двуслойный материал; нижний слой (основание) выполняется из низкосортных досок или реек; верхний приклеиваемый слой — мелкая
370
Глава 14. Устройство полов
клепка толщиной 6—8 мм из древесины твердых пород. Размеры паркетных досок, мм: длина — 1200—3000, ширина 145 и 160, толщина — 25—27. Для прочного соединения паркетных досок между собой на их кромках имеются с одной стороны гребень, а с другой — паз. Паркетные доски поступают на строительство в готовом виде с шлифованной лицевой поверхностью, покрытой водостойким лаком или ламинированной. Индустриальное производство щитового паркета и паркетных досок снижает трудоемкость и стоимость покрытия.
Полы из паркетных досок выполняют после завершения всех общестроительных, монтажных и отделочных работ, связанных с «мокрыми» процессами и возможностью увлажнения и загрязнения пола.
Между собой паркетные доски соединяют в паз и гребень и прибивают гвоздями к лагам. Расстояние между лагами устанавливают с таким расчетом, чтобы обеспечивалась требуемая несущая способность покрытия при действии эксплуатационных нагрузок и пол не был зыбким при ходьбе. При укладке лаг на основание и перекрытия расстояние между их осями составляет 400—500 мм (для покрытий из паркетных досок толщиной 25—27 мм), при укладке их на отдельные опоры — 800—900 мм при толщине лаг40 мм, 1 000—1 100 мм — при толщине 50 мм и 1 200—1 300 мм при толщине 60 мм.
Лаги следует укладывать поперек направления света, а в помещениях с преимущественным направлением движения (например, в коридорах) — поперек прохода, чтобы вдоль его располагались доски покрытия. Между лагами и стенами или перегородками должен быть зазор 20 мм. Короткие лаги стыкуют между собой торцами со смещением стыков по отношению к соседним лагам не менее чем на 500 мм. Длина стыкуемых лаг должна быть не менее 2 м.
Паркетные доски укладывают перпендикулярно к лагам, плотно соединяя их в шпунт. Допускаемые зазоры между ними — не более 0,5 мм. Доски крепят к каждой лаге гвоздями длиной 40—70 мм, забивая их наклонно в основание нижней щеки паза на кромках паркетных досок и втапливая добойником. Забивка гвоздей в лицевую поверхность паркетных досок не допускается. К каждой уложенной доске подгоняют следующую, тщательно сплачивая их с помощью специального паркетного молотка со скошенным носиком. Если работают обычным плотницким молотком, то применяют деревянные прокладки, предотвращающие смятие кромок и гребней досок.
Торцевые стыки паркетных досок, так же как и стыки торцов с боковыми кромками смежных досок, следует располагать на лагах.
Зазоры между покрытием пола и стеной закрывают галтелью или плинтусом, прибиваемым к паркетным доскам гвоздями. После окончания всех работ в помещении полы из паркетных досок с нелакированной поверхностью натирают мастикой.
Полы из паркетных мозаичных досок представляют собой двухслойную клееную конструкцию, состоящую из реечного основания и лицевого покрытия, отличаются от обычных паркетных досок размерами, конструкцией и способом
371
Технология строительного производства
укладки. Размеры доски 2425х200х 17,5 мм, лицевой слой 4,1 мм. Планки лицевого слоя, покрытые лаком в заводских условиях, располагают в виде квадратов или прямоугольников в шахматном порядке.
При устройстве полов основание очищают с помощью промышленного пылесоса, на стенах по уровню отмечают отметки «чистого пола», наносят водо-стойкую мастику, рассыпают сухой песок и разравнивают его вручную, создавая подушку толщиной 70—80 мм (при устройстве полов по беспустотным панелям перекрытия песчаную подушку не делают). Затем укладывают насухо древесноволокнистую плиту (ДВП) толщиной 12 мм или битуминизированную ДВП толщиной 6 мм, ламинированную крафтбумагу или пергамин. Рулонный материал настилают полосами с нахлесткой 20—30 мм, впритык к стенам и перегородкам. Мягкие древесно-волокнистые плиты укладывают вразбежку (с несовпадением швов в рядах), плотно стыкуя их друге другом, со стенами и перегородками. Битуминизированные, полутвердые и твердые плиты не доводят до стен и перегородок на 10—15 мм. По беспустотной плите битуминизированную ДВП укладывают на холодной водостойкой мастике или насухо в два слоя вразбежку.
После этого производят разметку помещения с помощью разметочного шнура и рулетки и укладывают по шнуру первую паркетную доску насухо на расстоянии 10—15 мм от стены, наиболее удаленной от входа. Вторую доску укладывают в торец первой, приклеивая по всей длине поливинилацетатной дисперсией.
На торцовый и продольный гребни каждой последующей доски.дисперсию наносят точечно через 400—500 мм, после чего их вводят в паз, сплачивают и пристукивают молотком паркетчика через деревянный брусок. Выступившую дисперсию сразу же удаляют влажным тампоном. Затем забивают деревянные клинья на расстоянии 500—600 мм один от другого в зазоры между досками и стеной для дополнительного сплачивания. Прирезку досок маячных и доборных элементов выполняют на станке.
По окончании работ устанавливают деревянные плинтусы на гвоздях или пластмассовые на клею. Между плинтусом и стенами укладывают звукоизолирующую ленточную прокладку из отходов линолеума или асбестового картона толщиной 2—3 мм. Готовые полы накрывают мягкой бумагой до сдачи объекта в эксплуатацию.
Наборный (мозаичный) паркет — современный вид удешевленного паркета, состоит из квадратных щитов древесно-волокнистой плиты или другого звукопоглощающего листового материала размерами от0,4х0,4до0,6х0,6 м (восновном, 0,48x0,48 м) с готовым покрытием из прямоугольных планок размерами, мм: длина — 100—200, ширина — 20—45, толщина — 8—12. Планки лицевой стороной наклеивают на плотную бумагу, которая легко снимается вместе с клеем после настилки паркета.
Основанием под мозаичный паркет могут служить цементная стяжка, древесно-стружечная плита, сухая штукатурка и т.д. Для наклеивания рекомендуются мастики, отвечающие необходимым санитарно-гигиеническим требованиям.
372
Глава 14. Устройство полов
Износостойкость паркета повышают его правильной эксплуатацией и своевременной обработкой поверхности специальными мастиками и лаками.
14.3. Устройство покрытий полов из синтетических рулонных материалов и плиток
Линолеум обладает большой прочностью, высоким сопротивлением истиранию, не подвержен гниению, имеет малую теплопроводность и гигиеничен. Применение линолеума позволяет повысить производительность труда при устройстве полов по сравнению с дощатыми в 5—6 раз.
Линолеум выпускается из синтетических смол, прежде всего поливинилхлорида, на тканевой основе, безосновные и на теплозвукоизоляционной (войлочной или пористой) основе. Линолеум выпускают в виде рулонов длиной 6—20 м, шириной 1,2—2 см и толщиной 1,5—6 мм, а также в виде ковров размером на комнату (стандартной величины). Линолеум изготовляют одно- и многоцветный (мраморовидный, крапчатый, узорный и др.).
Перед началом работ в помещении должен быть закончен монтаж внутренних систем отопления, водопровода, канализации и газоснабжения, заделаны все отверстия в перекрытиях и хорошо просушено основание. Работы должны вестись в помещении с температурой воздуха не ниже 15 °C.
Настилку линолеума производят на основание в виде цементно-песчаных стяжек, сплошного дощатого настила и подстилающего слоя из картона, древесностружечных и древесно-волокнистых плит. Основание должно быть ровным, прочным, без трещин и загрязнений и обязательно сухим. Дощатое основание перед укладкой линолеума следует острогать для получения гладкой поверхности, а затем положить древесностружечные плиты, прикрепив их к основанию гвоздями. Шляпки гвоздей необходимо проолифить, швы заделать шпатлевкой на масляном лаке и покрыть 1—2 раза тонким слоем эмали. После этого можно приклеивать линолеум.
Существуют два способа устройства полов из рулонных материалов: со сплошным приклеиванием к основанию и насухо со склеиванием или свариванием стыков. Последний способ наиболее рационалер, так как при этом повышаются эксплуатационные качества пола и снижаются затраты труда на его устройство. Вместо наклеивания отдельных полотен на основание настилают готовый «ковер» из линолеума. Сухой способ применяют лишь в помещениях с нормальным температурно-влажностным режимом эксплуатации и малоинтенсивным движением. На хорошо подготовленном основании неприклеенный линолеум лежит без вздутий и других дефектов. Можно приклеить к основанию или к полоске ткани только места стыкования полотен.
Для настилки линолеума «насухо» заготовку «ковров» размером на комнату производят в мастерской на стационарных столах или непосредственно на объекте. Рулоны линолеума перевозят и хранят в вертикальном положении в один ряд
373
Технология строительного производства
по высоте. Линолеум, хранящийся зимой на холодных складах, перед раскраиванием выдерживают в тепле в течение 1—2 сут.
Раскатывать линолеум нужно осторожно. Нарезая его на полотна подлине и ширине помещений, следует оставлять запас на усадку. При длине полотен до 6 м запас на усадку должен составлять 20 мм, до Юм — 30-40 мм, а свыше 10 м — 50—60 мм. Рисунок должен точно совпадать в местах стыкования. Линолеум выдерживают в раскатанном виде при температуре не ниже 15 °C в течение 2—3 сут.
Подготовленные полотнища линолеума укладывают лицевой стороной на стол и прирезают швы. Полотнища склеивают клеями или мастиками встык с использованием полосы из ткани (стеклоткань) или полиэтилена шириной 6—8 см или специальной липкой ленты.
Возможно соединение полотнищ сваркой. Для этого присадочный пруток (как правило, длинные обрезки линолеума) вкладывают в шов между полотнищами, расплавляют их (паяльником, инфракрасным излучателем, специальным утюгом или растворителем), а затем разравнивают и заглаживают размягченную массу. Сварные швы «ковров» необходимо располагать по направлению света из окон и не иметь разрывов и прогаров. Стыки смежных полотнищ должны быть ровными и плотными, а цвет присадочного прутка — соответствовать цвету покрытия пола.
Настилают линолеум готовым «ковром», сразу закрывая весь пол в помещении. До этого устраняют дефекты на поверхности основания пола, затем его хорошо просушивают и тщательно подметают или обрабатывают пылесосом, чтобы не остались песчинки и другие частицы, которые могут отпечататься на лицевой стороне линолеума.
Плинтусы желательно установить не сразу, а примерно через месяц. За это время линолеум может расшириться, или дать усадку.
Перед настилкой линолеума с наклеиванием клеями или мастикой основание следует обязательно почистить и удалить всю пыль. Чтобы линолеум прочно приклеился, его тыльную сторону и основание грунтуют. Грунтовка должна наноситься по всей поверхности без пропусков.
Через сутки или двое основание и тыльную сторону первого полотна покрывают мастикой, переносят полотно на место, укладывают и тщательно приглаживают. Так же наклеивают и другие полотна. Прирезка стыкуемых полотнищ рулонных материалов должна производиться не ранее чем через 3 сут. после основной приклейки полотнищ. Кромки стыкуемых полотнищ должны быть после прирезки сварены или склеены. Сварной шов должен быть прямым, ровным, гладким и прочным по всей длине, без разрывов, прогаров и без наплывов.
Можно наклеивать линолеум иначе. Первое полотно кладут на основание, отгибают на половину его длины, причем диаметр перегиба должен быть не менее 200 мм, так как при меньшем диаметре некоторые виды линолеума могут дать трещину. Конец отогнутого линолеума можно пригрузить, чтобы он не разворачивался. Затем грунтуют основание и низ полотна. После высыхания грунтовки
374
Глава 14. Устройство полов
наносят мастику на основание и нижнюю сторону полотна, наклеивают подготовленную половину полотна. Точно так же наклеивают вторую половину. Затем таким же образом наклеивают остальные полотна.
Высокие прочность на отрыв, а также водо- и теплостойкость показывают линолеумы, приклеенные резиновым клеем и такими мастиками, как масляно-меловая, резино-битумная, кумароно-каучуковая, казеино-цементная, коллокси-линовая, битумная, лаковая, битумно-канифольная и др.
Полы из синтетических (в основном, поливинилхлоридных) плиток приклеивают мастиками (например, резинобитумной) или синтетическими клеями, чаше всего кумароно-каучуковым.
Плитки поливинилхлоридные обладают хорошей водостойкостью, устойчивы к воздействию слабых растворов кислот и минеральных масел, характеризуются большим сопротивлением к истиранию, продавливанию и большой упругостью. Преимуществом их применения перед использованием линолеума является простота приклеивания к основанию, легкость замены поврежденных или изношенных участков пола любой площади, возможность получения большего разнообразия рисунков. Недостаток покрытий из плиток поливинилхлоридных — большое количество швов, что снижает долговечность и гигиеничность пола.
Плитки поливинилхлоридные могут быть одно- и многослойными, иметь одно- или многоцветную (мраморовидную) окраску, гладкую или тисненую лицевую поверхность. Промышленность выпускает плитки квадратной (размер 300x300 или 200x200 мм, толщина 1,5, 2 и 2,5 мм) или трапециевидной формы.
14.4. Устройство покрытий полов на основе химических волокон
Полы на основе химических волокон — покрытия, образуемые при применении синтетических ковров. Ковры в зависимости от материала волокон, из которых они изготовлены, подразделяют на полиамидные, полиэфирные, полипропиленовые и др. Ковры могут быть одно- и многослойные, в том числе и со вспененной подосновой, которой обычно снабжают покрытия с невысоким или редким ворсом, чтобы обеспечить лучшую изоляцию перекрытия от ударных звуков и понизить показатель теплоусвоения покрытия. Ворс ковров бывает петлевой или разрезной. Из синтетических ковров при устройстве покрытий полов наибольшее применение находят синтетические ворсовые материалы на вспученной латексной подоснове, ворсовопрошивные (тафтинговые) ковры, иглопробивные войлочные ковры, ворсовый линолеум ворсолин и ковровое покрытие ковроп-лен. Синтетические ковры выпускают в рулонах длиной до 12 м, шириной до 1,7 м и общей толщине коврового покрытия до 8 мм.
Наклейку ковровых полов наиболее удобно начинать от стены, противоположной входной двери. Поверхность, на которую наклеивают ковер, должна быть сухой. Это могут быть мягкая древесно-волокнистая или древесно-стружечная плиты, пол необработанный деревянный (требуется большое количество клея),
375
Технология строительного производства
бетонный, фанерный и др. Синтетические ковры наклеивают также по сплошным панелям перекрытий и монолитным цементно-песчаным стяжкам с пределом прочности на сжатие не менее 15 МПа. В качестве клеевых композиций используют дисперсные (латексные) клеи на основе синтетических смол и каучуков. Первоначально поверхность грунтуют составом, приготовленным из клеящего состава, применяемого для наклеивания «ковра». После высыхания мастики ковровые полотнища, предварительно подобранные по оттенкам и направлению ворса, раскладывают по всей площади помещения с нахлестом 2— 3 см, заворачивают до середины и в месте сгиба во избежание сдвига фиксируют рейкой. На основание с помощью шпателя наносят клей. На тыльную сторону ковра его наносят гладким шпателем в том случае, если подоснова ковра воздухопроницаемая (например, ворсолин на поливинилхлоридной основе). В зависимости от вида клея полотнище выдерживают в таком виде, пока не улетучится растворитель.
Затем полотнище разворачивают, выравнивают относительно стены и тщательно приглаживают с помощью ветоши, специального катка, хорошо отполированной доски длиной 30—40 см или широкого шпателя, обернутого кусочком ковра того же цвета. Также наклеивают вторую половину полотнища. После этого прирезают кромки. Шов делают с помощью острого ножа и стальной линейки. При этом прорезают насквозь обе дорожки.
Возможна также укладка покрытий полов насухо, после окончания всех строительно-отделочных работ, включая малярные операции, монтаж стационарного оборудования и мебели. «Ковер» укладывают на подготовленное основание свободно, без сплошной приклейки. Отдельные полотнища материала склеивают по торцам для получения покрытия размером с комнату. Шов с тыльной стороны закрепляют, приклеивая к нему тканевую (миткалевую или другую) ленту шириной 60—80 мм. После 1,5—2-минутной выдержки торцы соединяют, прижимая их друг к другу и к тканевой ленте.
Прирезанный точно по габаритам помещения и склеенный «ковер» закрепляют по периметру плинтусом, а у выхода из помещения — порожками.
Ковровые покрытия полов без наклеивания с натяжением выполняют следующим образом. Монтируют контурный брус, которым в дальнейшем прижмут кромку коврового материала, устраивают подстилающий слой из строительного войлока или синтетического пористого материала, укладывают ковровый материал и с натяжением закрепляют его кромки под контурным брусом. Прочность и эластичность полов повышается благодаря эластичности и совместной работе материала покрытия и подстилающего слоя. Вмятины самопроизвольно выравниваются благодаря натяжению верхнего слоя. Повышаются звуко- и теплоизоляционные свойства пола.
Ковровые пластины стали популярны сразу после появления. Это ковролиновые квадраты со стороной 0,5 м. Среди иглопробивных покрытий отдельно стоят «искусственные газоны». Такие покрытия внешне напоминают ковер цвета свежей
376
Глава 14. Устройство полов
майской травы. Особое их достоинство — способность пропускать сквозь себя воду. Их можно стелить на любых открытых площадках.
Тонкие ковровые плитки, не обладающие самоклеящими свойствами, приклеивают всей поверхностью с помощью соответствующего клея, который наносят на пол шпателем. Самоклеящиеся ковровые плитки прочно прилипают к хорошо очищенному и обезжиренному основанию. Для этого достаточно лишь прижать их ладонью. Толстые плитки не нужно клеить, поскольку они, свалявшись в войлок, прочно соединяются между собой.
Укладку ковровых плиток начинают с середины комнаты. Для этого вначале на полу проводят перпендикуляр от середины порога комнаты к противоположной стене. При этом определяют, сколько плиток можно уложить от порога до середины комнаты. Приблизительно через середину первой вспомогательной линии под прямым углом к ней проводят вторую вспомогательную линию, также проходящую от стены до стены. Если плитки необходимо уложить параллельно стенам, класть их начинают с пересечения обеих линий равномерно без швов по направлению к стенам. Если плитки необходимо уложить по диагонали к стенам, то первую плитку кладут точно на пересечении обеих линий так, чтобы все ее четыре угла находились на вспомогательных линиях. Затем укладку плиток производят, как уже описывалось выше, во всех четырех направлениях. Клей наносят шпателем на пол непосредственно в обрабатываемом месте, и ковровую плитку плотно прижимают к полу.
При укладывании плитки с учетом направления ворса можно получить дополнительный оптический эффект. Можно укладывать плитки ворсом только в направлении к окну. Если плитки чередовать, укладывая попеременно, одну ворсом к окну, а следующую повернув на 90°, получают своеобразную шахматную доску. Можно использовать плитки разного цвета. .
14.5. Устройство покрытий полов из каменных плиток и плит
Полы из каменных плит (цементно-бетонных, цементно-песчаных, мозаичных, асфальтобетонных, каменнолитых, чугунных, стальных, из природного камня и унифицированных блоков) устраивают на соединительной прослойке из раствора, бетона или горячих мастик. Основание, на которое укладывают раствор или бетон, должно быть увлажнено. Втапливание плит и блоков в прослойку осуществляют с применением вибрации, а в местах, недоступных для вибрации, — вручную.
Плиты из природного камня укладывают по бетонному, железобетонному или цементно-песчаному основанию. В качестве прослойки используют цементнопесчаную стяжку, марка раствора — не ниже 150.
Покрытия из природного камня настилают при температуре воздуха не ниже 10 °C. Влажность воздуха и основания не нормируется. Толщина прослойки — не более 2 см. Температурные швы в железобетонных перекрытиях предохраня
377
Технология строительного производства
ют от заполнения раствором путем покрытия их полосками толя, рубероида. Перед укладкой основание и тыльную сторону плит смачивают водой, затем из раствора делают постель, рассчитанную на 6—10 плит.
Особенностью устройства покрытия из плит природного камня является обязательное предварительное раскладывание плит насухо, что позволяет правильно подбирать смежные плиты и в точности выдерживать рисунок.
В большом помещении покрытия устраивают от его центра в двух или четырех направлениях. Маячные шнуры могут натягиваться через центральные оси помещения, а также вдоль стены (при укладке плит от стены).
В проектное положение плиты осаживают деревянной трамбовкой, нижний конец которой обивают войлоком толщиной 2—3 см. После того как раствор затвердеет, пустые швы заполняют цементным раствором соответствующего цвета.
Ровность покрытия контролируют рейкой длиной 2 м и угольником. Отклонения швов от центральных осей не должны превышать 10 мм на 10 м длины. Под двухметровой рейкой допускаются просветы до 4 мм. Трещины, выбоины и незаполненные швы не допускаются.
Готовое покрытие очищают, промывают и при необходимости шлифуют или полируют поврежденные места.
Начинать эксплуатацию покрытия из природного камня можно только через 7-10 сут.
Керамические плитки укладывают по соединительной прослойке из цементнопесчаного раствора, холодных мастик или клеевых полимерминеральных составов. Толщина прослойки из цементно-песчаного раствора должна быть от 10 до 15 мм, из мастик и клея — в соответствии с указаниями изготовителя по их применению.
Настилку полов из керамических плиток начинают с маячных плиток и фризовых рядов, расположенных вдоль стены, противоположной входу. Настилку производят по маякам, установленным по периметру помещения и его середине; максимальное расстояние между смежными маяками — не более 1,5—2 м. Маяки устанавливают по заданным отметкам чистого пола с выверкой их горизонтальности и проектных уклонов. Эта работа выполняется с помощью нивелира или водяного уровня.
Укладку плиток производят по свежеуложенному и выровненному раствору так, чтобы швы по глубине были заполнены только наполовину. Ширина швов между штучными материалами должна быть не более 6 мм при втапливании в прослойку вручную и не более 3 мм — при вибрировании, если в проектной документации не предусмотрена другая ширина.
Незаполненные швы между керамическими плитками заполняют через 1—2 сут. композициями для заполнения швов, состав и физико-механические характеристики которых назначаются в зависимости от условий эксплуатации помещения. Швы должны быть расшиты. Температура воздуха в помещении, где ведутся работы, должна быть не ниже 5°С.
378
Глава 14. Устройство полов
Готовый нол протирают мокрыми опилками, а после схватывания раствора окончательно очищают ветошью, смоченной в слабом растворе соляной кислоты.
В помещениях площадью более 20 м2 целесообразно настилать полы используя кондукторы и шаблоны, применение которых позволяет использовать плиточников низкой квалификации без риска снижения качества выполняемых работ.
Швы в полах заполняют беспесчаным (на одном цементе) цементным раствором с последующим предохранением его от высыхания до полного твердения.
Для удобства настилки мозаичные керамические плитки на заводе наклеивают на листы крафт-бумаги (карты). Карты укладывают бумагой вверх и осаживают ударами молотка по бруску до тех нор. пока раствор не заполнит швы между плитками, что определяют по намоканию бумаги.
Поверхность настланного пола накрывают влажными опилками и выдерживают 2 сут., после чего теплой водой бумагу смывают, поверхность пола очищают жесткими щетками, швы между плитками заполняют цементным раствором.
При настилке плиток на жестких растворах применяют технологию с вибро-втапливанием плиток. Раствор к месту производства работ доставляют с помощью установок для подачи жестких растворов. Керамические плитки укладывают с использованием шаблонов. Втапливают плитки в соединительную прослойку из жесткого раствора с помощью виброплиты нс позднее чем через 2 ч после его укладки.
14.6. Устройство монолитных (бесшовных) покрытий полов
К бесшовным (рис. 14.2) относятся покрытия полов на основе асфальтобетона, неорганических вяжущих (бетонные, цементно-песчаные и мозаичные покрытия, ксилолитовые, металлоцементные, полимерцементно-бетонные и покрытия из кислотоупорного бетона), водных дисперсий полимеров, реакционноспособных олигомеров (наливные, высоконаполненные и каркасные).
Максимальная крупность щебня и гравия для бетонных покрытий и мраморной крошки для мозаичных, поливиниланетатноцементно-бетонных, латексно-цементно-бетонных покрытий не должна превышать 15 мм и 0,6 толщины покрытий.
Монолитные покрытия должны быть изолированы от стен и колонн. Разрезка покрытий на отдельные карты не допускается, за исключением многоцветных (мозаичных).
Асфальтобетонные покрытия требуют незначительного времени для устройства и пригодны для эксплуатации через 6—8 ч после окончания работ.
Укладке асфальтобетонных покрытий должна предшествовать приемка подготовленных гравийных, щебеночных, булыжных или бетонных оснований с составлением акта на скрытые работы.
При проверке основания 2-метровой контрольной рейкой допускаются просветы не более 10 мм. Если асфальтовые покрытия имеют проектные уклоны, то
379
Технология строительного производства
Рис. 14.2. Бесшовные покрытия: а — схема организации рабочего места при устройстве бетонной подготовки под полы: 1 — автомобиль-самосвал; 2 — маячные направляющие рейки; 3 — виброрейка; 4 — трансформатор; 5 — лейка; б — схема организации работ при устройстве наливного пола: I — компрессор; 2 — шланги подачи состава, кабели электропитания, проложенные или через отверстия в перекрытии, иш по лестничной клетке; 3 — узел приготовления мастики; 4 — линия подачи мастики; I — захватка, на которой наносят верхние лицевые слои покрытия; II — захватка, на которой наносят нижние выравнивающие слои покрытия; III — захватка, на которой закончено устройство стяжки и ведутся работы по ее выравниванию полимерцементными составами; в — схема устройства мозаичного пола: 1 — слой мозаичного покрытия; 2 — жилки; 3 — риски для установки жилок; 4 — крепление жилок; 5 — цементная стяжка; 6 — бетонная подготовка; 7 — марка из раствора
380
Глава 14. Устройство полов
они должны быть выполнены при подготовке основания. Правильность уклонов проверяют при приемке основания, и соответствующие данные заносят в акт на скрытые работы.
При устройстве асфальтобетонных покрытий следует прежде всего контролировать качество асфальтобетонной смеси. Для асфальтобетонных полов внутри помещений применяют только литой асфальтобетон мелкозернистого или песчаного состава.
Асфальтобетонная смесь, доставленная с заводов-изготовителей, должна иметь температуру в начале укладки не ниже +160°С при температуре воздуха более +5°С и 180°С при температуре воздуха ниже +5°С. После уплотнения смеси ее температура должна быть не ниже +140°С.
Литой асфальтобетон укладывают полосами (участками) шириной не более 2 м, ограниченными рейками, одновременно служащими маяками при устройстве покрытия. Смесь разравнивается правилами, передвигаемыми по маячным рейкам, и уплотняется катками, оборудованными электронагревателями, а в местах, недоступных для механических катков (около стен, колонн, фундаментов), — вибраторами с частотой колебаний 2 000—3 000 ед./мин.
Толщина каждого уплотняемого слоя не должна превышать 25 мм. В местах, недоступных для уплотнения катками, а также при температурах воздуха на уровне пола ниже 5°С литую смесь разрешается уплотнять валиками или утюгами.
Необходимо контролировать, чтобы после укладки и разравнивания поверхности слоя литого асфальтобетона его немедленно обрабатывали рейбовка-ми (деревянными терками) с посыпкой просеянным среднезернистым песком.
Перед возобновлением укладки асфальтобетона после перерыва, в работе кромки ранее уплотненного участка разогревают. В местах рабочих швов асфальтобетонную смесь уплотняют до тех пор, пока шов станет незаметным. Участки асфальтобетонных полов с трещинами, раковинами, расслоениями подлежат вырубке, очистке и повторной заделке горячей смесью.
При устройстве асфальтобетонных полов обязательно изготовление у стен помещения асфальтобетонных плинтусов в виде валиков высотой 30—50 мм.
Бетонные покрытия выполняются толщиной 20-50 мм в зависимости от механических нагрузок из бетонов класса по прочности на сжатие не менее В15 (С,2/15). Незатвердевшее основание разравнивают, но не заглаживают, так как шероховатость обеспечивает лучшее сцепление покрытия с основанием. На гладкой затвердевшей поверхности делают насечку. Непосредственно перед укладкой покрытия основание промывают водой и грунтуют цементным молоком.
Подготовленное основание разделяют на полосы шириной до 3,5 м. Их направление должно соответствовать большей стороне помещения, а при наличии сточных лотков быть перпендикулярным к продольной оси лотка.
Бетонную смесь укладывают полосами через одну по маячным рейкам, разравнивая лопатой и правилом. После схватывания уложенного бетона маячные рейки снимают и заполняют смесью пропущенные полосы. Поверхность свеже-
381
Технология строительного производства
уложенной бетонной смеси выравнивают рейкой-правилом по ранее уложенным полосам. Уплотняют бетонную смесь виброрейкой, передвигая ее по маячным рейкам с помошыо гибких тяг, поверхностных вибраторов или вакуум-установок. Сразу после уплотнения покрытие выравнивают и заглаживают гладилками. Мелкие дефекты и трещины заделывают цементным раствором с помощью шпателя.
Через сутки после окончания работ бетонное покрытие засыпают опилками слоем толщиной 3—5 см и в течение 7—10 дней поливают водой не реже 1 раза в сутки, а если температура воздуха в помещении выше 15°С, то в первые 3—4 дня — не реже 2 раз в сутки.
Поверхность покрытия из обычного бетона шлифуют мозаично-шлифовальной машиной с использованием крупнозернистых абразивных камней.
Для чистых бетонных полов широко используется вакуумированный бетон. Методом вакуумирования подготавливают бетонное покрытие, затем по нему наносят упрочняющий слой. Вакуумирование бетона производят с помощью специального комплекта.
Бетон укладывают продольными полосами через одну с последующим бетонированием пропущенных участков, используя бетон ранее забетонированных полос как опалубку и направляющие. Ширина полос — 3—6 м в зависимости от применяемого оборудования.
Уложенный бетон подвергается вакуумированию со степенью разрежения 0,7-0,8. В процессе вакуумирования удаляются несвязанные водяные частицы. Продолжительность процесса определяется из расчета 1 — 1,5 мин на 1 см толщины смеси.
Упрочнение покрытий, повышение износо-, масло- и ударостойкости полов достигается при применении покрытий с упрочненным верхним слоем, изготовляемым затиркой смеси портландцемента с металлическим порошком или железной окалиной в свежеуложенное покрытие. Упрочняющая смесь, приготовленная перемешиванием сухих компонентов, отдозированных по массе, равномерно рассыпается на подготовленное бетонное покрытие сразу же после снятия вакуум-матов. Смесь рассыпают в один или два приема, толщина упрочненного слоя составляет 2—3 мм. Первую порцию наносят в количестве, которое может увлажняться водой, подсасываемой из бетонного покрытия за 5—10 мин. Насыщенную влагой упрочняющую смесь тщательно заглаживают дисковыми гладилками. Запрещается добавление в упрочняющую смесь воды.
Окончательную обработку упрочненной поверхности (затирка) производят лопастной гладилкой через 3—5 ч после заглаживания. Эксплуатация таких полов разрешается через 7— 10 сут. твердения во влажных условиях (достижения бетоном прочности не менее 70% проектной).
Цемсптно-пссчапые покрытия устраивают из раствора нс менее М200 после очистки, насечки и промывания основания, на которое устанавливают маячные рейки параллельно длинной стене помещения. Первый ряд реек укладывают на
382
Глава 14. Устройство полов
расстоянии 1,2—2 м от стены, остальные — на расстоянии 2—2,5 м друг от друга параллельно первому ряду. После установки маячных рядов подстилающий слой промывают водой и огрунтовывают цементным молоком.
Раствор к месту укладки подают по трубам с помощью растворонасоса. Полосы заполняют раствором через одну. Уложенный раствор разравнивают рейкой-правилом, которая опирается на две маячные рейки, а после их снятия — на края уложенных полос стяжки. Толщина выровненного слоя раствора в расчете на усадку должна быть на 2—3 мм выше верха маячных реек. Затем раствор уплотняют виброрейкой или поверхностными вибраторами и заглаживают металлическими гладилками. Заглаживание должно быть закончено до начала схватывания.
Для повышения стойкости бетонных и цементно-песчаных покрытий к механическим воздействиям, понижения пылеотделения при движении напольного транспорта, уменьшения водопроницаемости и повышения стойкости к химическим реагентам применяют флюатирование, пропитку покрытий органическими и неорганическими композициями и нанесение защитных лаковых слоев. Для флюатировапия служат водные растворы кремнефтористоводородной кислоты и ее магниевых и цинковых солей. Для пропитки и нанесения защитного слоя используют жидкое стекло в сочетании с хлористым кальцием, однокомпонентные и двухкомпонентные синтетические материалы. Поверхностная пропитка флюатами и уплотняющими составами, а также отделка полиуретановыми лаками и эпоксидными эмалями производится не ранее чем через 10 сут. после укладки смесей при температуре воздуха в помещении не ниже 10 °C.
Мозаичные (тсррацсвые) полы бывают двух видов: с наполнителем из мраморной или гранитной крошки и типа «брекчия» с включением в мозаичную смесь боя мраморных или гранитных плит.
Перед началом работ в обоих случаях основание тщательно очишают от пыли, огрунтовывают цементным молоком и укладывают на него цементно-песчаную прослойку.
Цементно-песчаную прослойку (как правило, толщиной 20—25 мм) устраивают по маякам. Раствор подают растворонасосом и разравнивают рейкой или длинным полутерком (180 см).
На следующий день цементно-песчаную прослойку зачищают с помощью деревянных полутерков, размечают рисунок и по нему устанавливают металлические или стеклянные жилки с креплением их к стяжке раствором (иногда жилки устанавливают в прослойку до затвердения раствора). Раствор укладывают с двух сторон жилки слоем толщиной не более 10 мм с шагом 25—30 мм. Поскольку жилки служат одновременно и маяками для последующего процесса, их горизонтальность выверяют деревянной рейкой-правилом длиной 2 м.
Цементно-песчаную смесь приготавливают и завозят централизованно, а мозаичную готовят на месте. Марка мозаичной смеси (террацевого раствора) задается проектом, но должна быть не ниже 200. В состав мозаичной смеси входят мраморная или гранитная крошка, цемент и вода. Наиболее красивое покрытие получают при крошке размером около 5 мм.
383
Технология строительного производства
Поверхность прослойки слегка увлажняют из шланга, затем укладывают в каждую карту слой террацевого раствора толщиной на 2 мм выше уровня жилки и разравнивают его кельмой. Уплотняют раствор деревянной рейкой до появления на поверхности цементного молока.
Поверхность заглаживают специальной удлиненной гладилкой и вручную кистью-макловицей удаляют выступившее цементное молоко.
Через сутки после укладки смеси поверхность засыпают слоем песка толщиной 5-15 мм, который ежедневно увлажняют в течение 3—5 дней. В дальнейшем песок используют для мокрой шлифовки поверхности.
Через 3—7 дней после укладки приступают к шлифованию покрытия. За это время мозаичный слой должен приобрести такую прочность, при которой мраморная или каменная крошка от механического воздействия не выкрашивается. Сначала осуществляют мокрую шлифовку поверхности с посыпкой песком, затем убирают шлам, подшпаклевывают поврежденные места и шлифуют насухо.
При шлифовке поверхностный слой снимается на глубину 5—6 мм. Для ускорения процесса снятия верхнего слоя в качестве смачивающей жидкости используют поверхностно-активные по отношению к мрамору вещества (например, водный раствор углекислого натрия). Применение такого раствора сокращает время шлифования примерно на 40% независимо от вида применяемых мозаично-шлифовальных машин. После этого очищают и промывают поверхности. После мытья и сушки шлифованную поверхность полируют (натирают пол) полотерной машиной с использованием восковых паст.
Для удобства транспортировки материалов к рабочим местам и производства работ покрытия начинают укладывать из глубины помещения по направлению к выходу.
При устройстве мозаичного покрытия тина «брекчия» на цементно-песчаную прослойку укладывают неправильной формы куски мраморных или гранитных плит на одном уровне с прожилками, а пустоты между ними заполняют мозаичной смесью с такой же крошкой. Если пол с рисунком, то его карты выполняют при помощи жилок по обычной технологии устройства мозаичного монолитного покрытия.
Уровень укладываемого раствора не должен доходить до верхней грани жилок на 5—7 мм (при толщине плит 15 мм и на 10—15 мм при толщине плит 20-30 мм). Плиты укладывают в карты и ударами ребра рейки-правила осаживают до уровня верхней грани жилок. Ширина шва между плитами не должна превышать 5—7 мм, так как более широкий шов ухудшает эксплуатационные свойства пола. Посыпая раствор и швы цементом, их тщательно притирают с помощью шпателей, гладилок и кельм. Шлифовку покрытия осуществляют мозаично-шлифовальными машинами.
Технология устройства мозаичных полов совмещенным способом заключается в том, что на уплотненный вакуумированный бетон основания специальной машиной с барабанным питателем укладывают мраморную крошку размером до
384
Глава 14. Устройство полов
15 мм слоем 15—20 мм и с помошью виброплиты втапливают в бетон. Затем поверхность разравнивают дисковой заглаживающей машинкой. После набора бетоном достаточной прочности (через 3—4 дня) производят шлифование покрытия пола со снятием слоя толщиной 3—4 мм (при традиционном способе 6—7 мм).
Отделку мозаичных покрытий под естественный камень мелкобугристой фактуры выполняют, как правило, не раньше чем через 6-12 ч после устройства покрытия, а обычную отделку — на второй день после укладки террацевого раствора. Стальной щеткой с поверхности пола удаляют цементную пленку, веником убирают образовавшийся шлам, затем покрытие тщательно промывают.
Покрытия из кислотоупорного бетона выполняют из композиции, включающей натриевое жидкое стекло, кремнефтористый натрий, кислотостойкий щебень, кварцевый песок и минеральный (андезитовый, диабазовый, кварцевый) мелкодисперсный порошок. Композиция может содержать уплотняющую добавку, в частности фуриловый спирт.
Основание под покрытие из кислотоупорного бетона просушивают с помощью струи сжатого воздуха и перед укладкой бетона грунтуют жидким стеклом. Толщина покрытия должна составлять не менее 30 мм, его наносят на поверхности гидроизоляционного слоя, как правило, выполненного из рулонных битумных материалов. Кислотостойкий бетон укладывают в покрытие и уплотняют не позднее чем через 40 мин после приготовления. Применение загустевшей бетонной смеси и добавление в нее воды или жидкого стекла (размолаживание) запрещаются.
На покрытие из кислотостойкого бетона наносят тонкий слой раствора, приготовленного из пылевидного наполнителя, песка и жидкого стекла с добавлением кремнефтористого натрия, и затирают с помощью стальной гладилки.
Процесс твердения покрытий из кислотостойкого бетона должен происходить в сухих условиях. Покрытия в течение 10 сут. после укладки предохраняют от попадания воды, кислот и их растворов, так как в этот период это приводит к снижению прочности. Мелкие трещины, появившиеся на поверхности кислотостойкого бетона во время его твердения, зашпаклевывают смесью минерального порошка с жидким стеклом, кремнефтористым натрием, фуриловым спиртом, солянокислым анилином.
Через 20 дней после устройства кислотостойкое покрытие смачивают раствором серной кислоты с удельным весом 1,27—1,40 г/см3.
Ксилолитовые покрытия выполняют из смеси древесных опилок (хвойных пород), каустического магнезита, водного раствора хлористого магния и пигмента. Поливинилацетатно-цементно-опилочные покрытия — из смеси портландцемента, пластифицированного поливинилацетатной дисперсии, древесных опилок. пигмента и воды.
Покрытия наносят по цементно-песчаным стяжкам. Толщина ее при укладке по тепло- и звукоизоляционному слою из легкого и ячеистого бетонов не менее 20 мм, а по несжимаемым плитам или сыпучим материалам (шлаку, песку и др.) — 40 мм. Марка раствора стяжки не ниже 150.
25 А С Стаценко
385
Технология строительного производства
Влажность опилок нс должна превышать 20% по массе, крупность опилок — не более 2,5 мм для однослойного и верхнего слоя двухслойного покрытия и не более 5 мм для нижнего слоя. В помещениях с повышенными требованиями к внешнему виду и гладкости покрытия шлифуют и циклюют. Для увеличения срока службы, износостойкости и водостойкости покрытия пропитывают полиуретановыми лаками или поливинилбутиральной грунтовкой.
Металлопемснтиыс покрытия применяют только в производственных помещениях с движением транспорта на гусеничном ходу, тележек на металлических шинах, а также там, где возможно перекатывание круглых металлических предметов. Покрытия укладывают по бетонному подстилающему слою, железобетонным перекрытиям или цементно-песчаной стяжке марки не ниже 150.
Металлоцементные покрытия состоят из двух слоев: нижнего толщиной 20 мм из цементно-песчаного раствора марки 400 и верхнего толщиной не менее 20 мм из смеси стальной стружки, цемента и воды. Укладку металлоцементной смеси необходимо производить по свежеуложенной прослойке (до начала се схватывания) и уплотнять с последующим заглаживанием и выдерживанием до затвердения во влажных условиях.
Для верхнего слоя применяют дробленую обезжиренную (прокаливанием в печах) стальную стружку с частицами размером 1—5 мм. Для лучшего сцепления стружки с цементным камнем в смесь иногда вводят водные растворы синтетических смол (например, 25%-ный водный раствор смолы Водамин-99), что позволяет увеличить прочность покрытия на растяжение. Для снижения пылеотделения покрытие шлифуют и пропитывают полиизоцианатами.
Полимсрцсментно-бетонныс покрытия включают в себя композиции из смеси комплексного вяжущего — полимера (поливинилацетатная дисперсия или ди-винилстирольный латекс, а также латексы других синтетических каучуков), цемента, песка, шебня, пигмента и воды. Полимерцементно-бетонные покрытия укладывают слоем толщиной 20 мм по бетонному подстилающему слою, плитам перекрытий или стяжке мелкозернистого бетона. Благодаря включению в обычный бетон покрытия полимера значительно повышается прочность бетона при растяжении и ударах, увеличивается износостойкость покрытия, прочность его сцепления с ранее затвердевшим бетоном и понижается пылеотделение при эксплуатации. Полы с данным покрытием устраивают, как правило, в производственных помещениях, где по условиям технологического процесса пол должен обладать пониженным пылеотделением, легко очищаться от пыли и грязи, обладать высокими эстетическими свойствами (например, в цехах точного машиностроения, прецизионного станкостроения, приборостроения и др.).
Покрытия полов па основе реакционноспособных олигомеров представляют собой сплошные слои из полимерных смол холодного отверждения, минеральных наполнителей и пигментов. Они обладают высокой механической прочностью, твердостью, непроницаемостью, хорошей адгезией к бетону и стойкостью к агрессивным воздействиям. В качестве связующего используются эпоксидные, полиэфирные и полиуретановые смолы, наилучшие результаты дают пластифи
386
Глава 14. Устройство полов
цированные эпоксидные смолы. Наполнителем могут быть тонкомолотые минеральные (андезит, кварц, боратовая руда и др.) и полимерные (полиэтилен, винипласт) порошки, кварцевый песок и поризованный стеклокристаллический щебень фракции 1,5—10 мм, а в качестве пигмента применяют минеральные и органические красящие вещества. В состав мастики для изготовления покрытий входят также добавки, улучшающие розлив, придающие огнестойкость (пеногасящие), стабилизирующие и улучшающие адгезию.
Покрытия укладывают по тщательно подготовленной поверхности стяжки, выполненной из цементно-песчаного раствора или бетона марки не ниже 200. При укладке полов на грунте в условиях возможного подъема грунтовых вод под стяжкой необходимо выполнить гидроизоляцию.
Конструкция монолитных покрытий включает грунтовочный слой из лаков, не содержащих наполнитель, основной слой и отделочные слои. В зависимости от типа наполнителя, степени наполнения и технологии нанесения основного слоя монолитные покрытия делятся на наливные, высоконаполненные и каркасные.
Наливные покрытия выполняют из композиции с мелкодисперсным наполнителем в соотношении 1:1,5. Слой толщиной 1,5—3,0 мм наносят методом розлива или с помощью сжатого воздуха (пистолетами-распылителями) в один или два слоя с их разравниванием.
Высоконаполненные покрытия изготовляют из композиции смолы и песка в соотношении 1:6. Покрытие наносят при помощи кельм и гладилок, толщина слоя 5—9 мм.
В каркасных покрытиях первоначально выполняют пористый каркас из щебня, затем его пропитывают нснаполненной полимерной композицией, толщина слоя 15 мм. Отделочные слои могут состоять из слоя окрашенного малонаполненного полимерраствора на связующем основного слоя, из 2—3 слоев износостойкого лака, преимущественно полиуретанового; слоя чипсов (плоской крошки длиной и шириной 10—15 мм и толщиной 0,7—1,0 мм) из цветного оргстекла (полиметилметакрилата) или винипласта (поливинилхлорида), слегка втопленных в незатвердевший основной слой и перекрытых 1—2 слоями полиуретанового или эпоксидного прозрачного бесцветного лака; декоративного слоя, образованного втапливанием мраморной крошки в связующее с последующим шлифованием поверхности. Покрытие может содержать дополнительные слои. Для повышения ударостойкости пола в конструкцию включают армированный слой из стеклоткани.
14.7. Организация работ, контроль качества и техника безопасности
При небольшой площади пола (до 1000 м2) покрытия, как правило, выполняет специализированная бригада из нескольких звеньев, работающих поточноцикличным или конвейерным методом. При этом каждое звено производит весь комплекс работ.
387
Технология строительного производства
При значительных площадях пола (более 1 000 м2) специализированная бригада из трех-четырех звеньев выполняет работы поточно-расчлененным методом, при котором обязанности между звеньями распределяются.
При приемке работ визуально оценивают внешний вид пола, рисунок, цвет, равномерность окраски, степень заполнения швов. Лицевая поверхность покрытия должна быть ровной, без трещин, пятен, царапин, вмятин, раковин и бугров, не должна трескаться, шелушиться, отслаиваться от основания. Швы должны быть ровными и параллельными. Не допускается наличие воздушных пузырей и непроклсенных мест.
Покрытие пола должно быть совершенно ровным. На нем не должно быть волн, вздутий и следов крошек строительного мусора, воздушных пузырей, неприкле-енных мест и приподнятых кромок. Отклонение швов от прямолинейности не должно превышать 10 мм на 10 м длины. Уступы между кромками нс допускаются. На поверхности пола не должно быть несмываемых пятен и царапин. Полотнища линолеума, а также порожки должны быть одного цвета и оттенка.
Ровность покрытия — одно из основных требований к полу, оценивается величиной зазора между двухметровой рейкой и основанием, зависящего от типа покрытия пола. Для материалов из древесины и синтетических покрытий зазор может быть не более 2 мм, для керамических, шлакоситалловых, полимерцемент-ных, ксилолитовых — 4 мм, для остальных — 6 мм. Не допускаются уступы между кромками смежных элементов штучных покрытий и сборных стяжек.
Полы, элементы которых выполнены из материалов, твердеющих после укладки (бетона, раствора и т.д.), принимают только по достижении проектной прочности. Последнюю устанавливают путем испытания контрольных образцов или кубиков с ненарушенной структурой, взятых из элемента пола. Сцепление покрытий и сплошных стяжек с нижележащими элементами пола или перекрытием определяют простукиванием.
Горячую битумную мастику транспортируют в специальных конических емкостях, плотно закрытых крышками. Разогретые адгезионные составы используют только при механизированном способе нанесения.
Мастики и клеи можно разбавлять растворителями, которые предусмотрены стандартной рецептурой для конкретного адгезионного состава. Применять соляровое масло, керосин, бензин, четыреххлористый углерод и этилированный бензин запрещается.
Столы механизированного раскроя и аппараты для сварки линолеума снабжают местными укрытиями и вытяжными устройствами (отсосами) для удаления летучих вредных веществ и пыли. Отсосы могут быть переносными.
При работе с огрунтовочным составом необходимо периодически проветривать помещение, не допуская скопления легковоспламеняющихся бензиновых паров. Запрещается курить на рабочем месте и пользоваться открытым огнем. Емкости с огрунтовкой открывают специальными инструментами, не образующими искры.
388
Глава 14. Устройство полов
Вопросы для самопроверки
I. Какие эксплуатационно-технические требования предъявляются к полам?
2. Как выполняют подстилающий слой (подготовку) под полы?
3. Как устраивают стяжки по нежестким или пористым элементам пола?
4. Как устраивают покрытия полов из древесины и изделий на ее основе?
5. Как настилают полы из штучного паркета?
6. Как устраивают полы из паркетных щитов и досок?
7. Как устраивают покрытия полов из синтетических рулонных материалов и плиток?
8. Как устраивают покрытия полов на основе химических волокон?
9. Как устраивают покрытия полов из каменных плиток и плит?
Ю. Как устраивают монолитные (бесшовные) покрытия полов?
Тест
I. Элемент пола, распределяющий нагрузки на грунт, — это:
а) стяжка;
б) лага;
в) линолеум;
г) подстилающий слой (подготовка).
2. Жесткий и плотный слой пола толщиной от 15 до 40 мм по нежестким или пористым элементам пола, служащий для распределения нагрузок по нижележащим слоям пола и выравнивания поверхности:
а) стяжка;
б) лага;
в) основание;
г) подстилающий слой (подготовка).
3. Доски пола из древесины не должны доходить до стен и перегородок:
а) на 3—5 мм;
б) на 15—20 мм;
в) на 20-30 мм;
г) на 30—50 мм.
4. Толщина прослойки из цементно-песчаного раствора для укладки полов из керамических плиток должна быть:
а) от 2 до 3 мм;
б) от 3 до 5 мм;
в) от 10 до 15 мм;
г) от 20 до 50 мм.
5. Мозаичные (террацевые) полы с включением в мозаичную смесь боя мраморных или гранитных плит:
а) флюат;
б)брекчия;
в) ковер;
г) ламинат.
6. Монолитные покрытия полов должны быть:
а) жестко соединены со стенами и колоннами;
б) гибко соединены со стенами и колоннами;
389
Технология строительного производства
в) изолированы от стен и колонн;
г) в стенах и колоннах на глубину 3-5 см.
7. Через сутки после окончания работ по устройству бетонного покрытия пола его:
а) просушивают с помощью промышленных пылесосов;
б) засыпают опилками и в течение 7—10 дней поливают водой;
в) прогревают 3—5 суток с помощью калориферов;
г) красят водопроницаемой краской.
8. Полы, элементы которых выполнены из материалов, твердеющих после укладки (бетона, раствора и т.д.), принимают:
а) по достижении проектной прочности;
б) сразу после их устройства;
в) через сутки после их устройства;
г) по достижении 50%-ной прочности.
9. Сцепление покрытий и сплошных стяжек с нижележащими элементами пола или перекрытием определяют:
а) визуально;
б) ультразвуковым методом;
в) вырубкой;
г) простукиванием.
10. При приемке работ внешний вид пола, рисунок, цвет, равномерность окраски и степень заполнения швов оценивают:
а) визуально;
б) ультразвуковым методом;
в) вырубкой;
г) простукиванием.
Ключ
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
г а б В б В б а Г а
390
ГЛАВА 15. СТРОИТЕЛЬНО-МОНТАЖНЫЕ РАБОТЫ
ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
Реконструкция зданий, сооружений, коммуникаций и их частей (включая отдельные помещения) — это их перестройка с целью улучшения основных технико-экономических показателей или усовершенствование с использованием по новому назначению, а также работы по их модернизации. Модернизация является видом реконструкции, проводимой в существующих габаритах зданий, сооружений, коммуникаций. При реконструкции сокращаются сроки создания и освоения новых мощностей, в несколько раз снижаются капитальные вложения на единицу добавочной мощности, отсутствует характерная для нового производства проблема кадров и т.д.
Реконструкция предприятий — это целая область строительного производства, требующая специальных знаний, определенных навыков и соответствующей подготовки. Организационно-технические решения реконструкции зданий и сооружений значительно отличаются от принимаемых при строительстве новых. Из особенностей работ, связанных с подготовкой к реконструкции и проводимых в условиях действующего (при реконструкции которого возникают особые сложности) или частично остановленного производства, следует выделить следующие:
♦ размещение и работа строительных машин в стесненных условиях, в старых зданиях, имеющих сложные, а иногда в корне отличающиеся от современных конструктивные и архитектурно-планировочные решения;
♦ затрудненный въезд машин на рабочее место и переезд к новым местам, необходимость устройства дополнительных проездов, рельсовых путей и т.д.;
♦ меньшие объемы работ, выполняемых на одном рабочем месте, более частая перемена рабочих мест;
♦ выполнение работ, редко или совсем не встречающихся при новом строительстве новых объектов;
♦ ограничение в динамических воздействиях;
♦ в ряде случаев большие единовременные затраты (устройство эстакад, проемов в стенах, временных переездных мостов при прокладке коммуникаций открытым способом через автодороги, быстро собирающихся и разбирающихся инвентарных укрытий для оборудования, перегородок для защиты от пыли участков производства вблизи мест реконструкции, тентов для защиты от атмосферных осадков участков цехов при замене покрытий, завес для пробиваемых в стенах проемов, ширм для ограждения мест электросварки, усиление перекрытий подземных сооружений и др.).
Возможности применения того или иного способа производства работ, использования парка существующих машин и механизмов диктуются условиями
391
Технология строительного производства
реконструкции (с остановкой или без остановки производства), архитектурноконструктивными особенностями здания и т.д.
Средства механизации, используемые для работы в стесненных условиях внутри цехов, должны обладать:
малыми массами и габаритами;
♦ мобильностью. Частая переброска машин с одного места работы на другое во многих случаях требует быстрого их перевода из транспортного положения в рабочее, смены оборудования, передвижения с одной позиции на другую. Предпочтение следует отдавать машинам с пневмоколссной ходовой частью с целью предотвращений разрушения покрытий пола и конструкций при передвижении техники;
♦ универсальностью. Необходимо, чтобы одна и та же машина с помощью сменного рабочего оборудования могла выполнять несколько процессов. Например, экскаватор кроме разработки грунта мог бы вдавливать шпунт, зачищать дно котлована или траншеи, разравнивать грунт при обратной засыпке, бурить скважины для набивных свай, работать в качестве монтажного крана и т.д.;
♦ электрической силовой установкой. Для всех внутрицеховых работ должны использоваться строительные машины с электродвигателями, а не с двигателями внутреннего сгорания, выделяющими выхлопные газы;
♦ ограниченными динамическими воздействиями. При выполнении работ вблизи фундаментов зданий или оборудования динамические воздействия (забивка свай молотами, погружение шпунта вибропогружателями, уплотнение грунта трамбующими плитами, укрепленными на экскаваторах, дробление бетона и мерзлого грунта молотами) ограничены во избежание просадок;
♦ ограничителями. Монтажные краны и экскаваторы должны иметь ограничители углов поворота и высоты подъема стрелы. Краны, кроме того, следует оснащать ограничителями массы поднимаемых грузов (при выдергивании шпунта, отрыве рам от цементно-песчаной подливки и других работах, связанных с подъемом грузов с неопределенной массой).
15.1. Способы разборки и разрушения конструктивных элементов зданий и сооружений
В зависимости от применяемого инструмента и средств механизации различают следующие способы разборки и разрушения строительных конструкций и монолитных массивов: немеханизированный (ручной), полумеханизированный, механизированный и специальные.
Немеханизированный способ разборки или разрушения является наиболее трудоемким и сложным. При этом способе используют ручной инструмент (ломы, кирки, зубила, кувалды и т.д.), а также различные простейшие приспособления. Его следу
392
Глава 15. Строительно-монтажные работы при реконструкции зданий и сооружений
ет применять при небольших объемах работ, а также в тех случаях, когда все остальные способы по тем или иным причинам не могут быть использованы.
Кирпичные и каменные стены ручным способом разбирают рядами по всему периметру захватки, начиная с верха стены с внутренней стороны кладки. Отбойным молотком или ломом разрушают горизонтальный шов, после чего снимают целые кирпичи или камни, очищают их от раствора и складывают в клетки. Получаемый при разборке щебень убирают (например, опускают по лотку в бункер).
До начала разборки сводов и их опорных пят следует предварительно подвести под них кружала и опалубку, чтобы предохранить свод от внезапного обрушения.
Полумсханизированный способ основан на применении пневматических гидравлических и электрических ручных машин. Это могут быть ломы-лопаты, пневматические бетоноломы, отбойные молотки. Для пневмоинструмента необходим компрессор большой мощности. Гидравлический инструмент приводится в действие насосными станциями с электрическим приводом или бензиновым двигателем. В этом отношении практичнее электроинструменты. Для резки арматуры используют газо- и электрорезательные установки и ручные ножницы с электроприводом.
Полумеханизированный способ включает также обрушение конструкций с помощью ручных лебедок и домкратов, разрушение гидроклиньями. Гидроклинья в количестве до 6 штук подключают к насосной станции. Рабочий наконечник гидроклина вставляют в заранее подготовленное отверстие диаметром 48 мм, и при включении гидроцилиндра раскалывающее усилие гидроклина достигает 150 т. С помощью гидроклиньев можно разрывать монолит «в строчку» как в вертикальном, так и горизонтальном направлениях, т.е. отрывать заданные по размеру и массе части конструкций, обычно в соответствии с грузоподъемностью кранового оборудования цеха.
Полумеханизированный способ, в силу простоты и доступности, находит широкое применение в практике строительства, но также считается трудоемким и дорогим. К тому же производство работ этим способом в основном связано с большим пылевыделением и шумом, вибрационным воздействием на рабочих. Поэтому при реконструкции в условиях действующего производства его применение ограничено.
При механизированном способе разборки строительных конструкций работы выполняют с помощью машин и механизмов. Наиболее широкое применение находят тракторы и бульдозеры с навешенными пневмо- и гидромолотами, экскаваторы, скалоломы, машины для резания конструкций из бетона и железобетона алмазным абразивным и твердосплавным инструментом и др.
Крушитель, дробитель, разрушитель, раскалыватель, рассекатель —- зарубежные названия новых строительных машин. По сути эти машины — строительные манипуляторы на экскаваторной базе (гидромолоты или режущие рабочие органы вращательного действия, например, навесные фрезы с высокопрочными режущими элементами, рабочие органы рычажного типа — «зубья крокоди
393
Технология строительного производства
ла» и др.). Челюстной захват позволяет перекусывать стержни арматуры, другие металлические элементы, развивая при этом усилие до 600—800 кН (60—80 т).
Гидравлические экскаваторы, оснащенные набором специального сменного рабочего оборудования, выполняют все основные технологические операции по разрушению, разделению, перемещению и погрузке строительных конструкций зданий и сооружений, убираемых в процессе реконструкции. Применение такого оборудования сопряжено с высокой энергоемкостью процесса, снижением срока службы базовых машин.
Эффективен метод разрушения и дробления крупных глыб ударными нагрузками с использованием специального оборудования (шар-бабы) массой до 3 т, которое подвешивается при помощи стального троса к стреле самоходного крана или экскаватора. Недостатком этого метода является то, что в результате больших динамических нагрузок происходит быстрое изнашивание механизма и несущих узлов машины.
Обрушение стен и других конструкций может также производиться с помощью тракторов или лебедок, к которым одним концом прикрепляют трос диаметром 19—25 мм и длиной не менее двух высот стены. Другой конец троса крепят к конструкции. Натяжение троса вызывает обрушение стены. Предварительно делают рассечку конструкций по вертикали и подрубку низа стены. Очень опасным моментом является прикрепление троса, что требует особых мер предосторожности и обычно выполняется с использованием выдвижных лестниц или автовышек. Если тяговой машиной служит бульдозер, то им же подгребают обрушенные обломки к экскаватору.
При разборке кирпичных зданий объем годного для вторичного использования кирпича составляет примерно 40—50% общего объема разбираемой кладки, что больше, чем при разборке другими методами.
К специальным способам разрушения зданий и сооружений и их конструкций относятся: взрывной, термический, электрогидравлический и др.
Производство взрывных работ связано с повышенной опасностью, требует правильных расчетов зарядов, расчетов глубины и диаметра скважин, шпуров, их размещения в пространстве. В строительстве взрывными работами занимаются специализированные организации при строгом соблюдении правил техники безопасности: установлении опасной зоны вокруг места взрывных работ с ее обозначением флажками и ограждением, подачей звуковых и световых сигналов; организации укрытий для взрывников; устройстве защитных сеток вокруг места взрыва в населенных пунктах; обеспечении строгого хранения взрывчатых веществ.
Взрывным способом здания, сооружения или их отдельные конструктивные элементы могут быть с большой точностью обрушены в заданное место без повреждения находящихся рядом строений. Для уменьшения действия взрыва на окружающие сооружения используются малые заряды, размещаемые обычно в шпурах, с забивкой их песком или грунтом. Выделка шпуров осуществляется
394
Глава 15. Строительно-монтажные работы при реконструкции зданий и сооружений пневматическими бурильными молотками, электросверлилками или вручную с помощью шлямбуров и кувалд. Применение накладных зарядов допускается лишь в исключительных случаях, когда выделка шпуров сопряжена с опасностью из-за крена, трещин и повреждений подготавливаемых к взрыву конструкций или сооружений, а ручная разборка или валка механическим способом невозможна.
При обрушении несколькими последовательными взрывами назначается такая очередность взрывания, чтобы обрушенные конструкции стен не мешали дальнейшим взрывным работам. Для облегчения разборки подрываемого здания крыша, перекрытия, дверные и оконные блоки, внутренние перегородки и печи должны быть заранее разобраны и удалены. Здания и сооружения могут быть подорваны таким образом, чтобы они обрушились на свое основание или упали в определенном, заранее выбранном направлении. Заряды в стенах размещают на уровне подоконников, а в глухих стенах — не менее чем на 0,5 м над уровнем земли. В качестве взрывчатого вещества, как правило, применяют аммониты, которые не чувствительны к ударам, трению, пламени; в исключительных случаях — тол и другие взрывчатые вещества нормальной мощности. Аммониты боятся увлажнения, ослабляющего силу взрыва, и поэтому должны заключаться в шпуры в патронированном виде.
Взрывной метод из-за длительных технологических перерывов, взрывной волны, осколков, больших шумовых нагрузок и образования пыли находит незначительное применение при реконструкции предприятий.
Термический способ разрушения монолитных конструкций основан на использовании газового потока («кислородное копье»), или высокотемпературного факела, который образуется при сгорании мелкодисперсной смеси железного и алюминиевого порошков (термитной смеси) в кислородно-апетиленовой струе. Таким способом можно прожигать отверстия и делать разрезы в бетоне при толщине конструкции до 80 см. Этот метод резания бесшумен и не образует пыль.
Кислородное копье может быть использовано и для резки бетона под водой. Недостаток устройства — большой расход материалов (стальных труб, прутков и кислорода).
Резку бетона осуществляют также электрической дугой, вводя в расплавленный бетон добавку, содержащую металл. В этом случае бетонная конструкция становится одним из электродов. Второй электрод (неплавящийся графитовый) погружают в расплав, как нож в масло. При этом температура достигает 4000 °C. Могут быть использованы и два графитовых электрода. Чтобы между такими электродами возникла дуга, их разводят на расстояние 0,5—1 см.
При работе установок для электроду го вой резки бетона, позволяющих резать бетон толщиной до 1000 мм, требуется обеспечить принудительную вентиляцию рабочего места и мероприятия по технике безопасности, аналогичные проводимым при сварочных работах. В закрытых помещениях без проветривания эти установки использовать нельзя, так как образуется много дыма и копоти. Также
395
Технология строительного производства
это относится и к помещениям с повышенной взрыво- и пожароопасностью, действующим производствам.
Электрогидравлический (гидродинамический) способ разрушения монолитных конструкций основан на использовании так называемого «электрогидравлического эффекта». Накопленная в конденсаторах энергия при силе тока 0,3—0,4 А и выпрямленном напряжении 15 кВ импульсом подается на электровзрыватель, и между электродами происходит разряд. При этом энергия в единичном импульсе достигает 34 кДж. В зоне разряда мгновенно возникает высокое давление (в десятки тысяч атмосфер), которое через практически несжимаемую воду в шпурах передается на конструкцию и разрушает ее. Вместо электровзрывателя может быть использован закороченный проводник диаметром 0,3—0,5 мм. При замыкании разрядной цепи высоковольтные конденсаторы разряжаются через тонкий проводник, температура среды достигает 5 000 °C, давление в шпуре нарастает до 1 000 МПа. Такой способ называется электродинамическим.
Конструкции при электрогидравлическом и электродинамическом способах можно разрушать даже в действующих цехах, так как нс образуется взрывная волна и не разбрасываются осколки, что является положительным фактором при производстве работ на территории действующих предприятий и внутри производственных помещений. Способ безопасен для работающих поблизости людей. Этот метод нельзя применять при реконструкции действующих производств, имеющих автоматические линии или станки с числовым программным управлением.
Для разрушения конструкций применяют также специальные составы, заливаемые в шпуры, которые расширяются при твердении, или известь, засыпаемую в пробуренное отверстие, а затем заливаемую водой. Напряжения, возникающие внутри разрушаемого элемента, вызывают растрескивание монолита. Такое разрушение отвечает требованиям охраны окружающей среды, бесшумно, не требует специальных механизмов и может быть осуществлен неквалифицированными рабочими.
15.2. Способы устройства проемов, отверстий
Образование проемов в железобетонных и каменных конструкциях для пропуска технологических коммуникаций, установки дополнительных лифтов, дверей, окон, прорезание осадочных пазов в стенах зданий, пазов для дополнительной гидроизоляции традиционно связано с отбойными молотками и перфораторами. Этот метод наиболее разрушителен, осуществляется с большим шумом, выделением пыли, образованием концентрических трещин в конструкциях, ослаблением арматуры.
Запрещается ослабление конструкций (отверстиями, бороздами, нишами, монтажными проемами), не предусмотренное проектом.
Пробивку отверстий и проемов значительных размеров в каменных стенах необходимо начинать с устройства перемычек. Для этого над размеченным про-
396
Глава 15. Строительно-монтажные работы при реконструкции зданий и сооружений
емом с обеих сторон стены делают борозды глубиной в полкирпича (рис. 15.1). В них закладывают железобетонные перемычки или стальные балки из металлопроката. Длина перемычки должна быть на 0,5 м больше ширины проема в свету. На концах и в пролете через 1 —1,5 м балки стягивают между собой болтами.
д
Рис. 15. /. Схемы ремонта каменной кладки: а — заделка металлической перемычки; б — заделка трещины «кирпичным замком»; в — «вывешивание» вышележащей кладки с помощью подпорных конструкций; г — усиление кирпичных столбов обоймами (1 — металлической; II — железобетонной, III — армированной штукатуркой);
д — усиление клинчатой оконной перемычки уголками; е — усиление рядовой оконной перемычки подвесками, приваренными к металлическим уголками; 1 — контур пробиваемого проема; 2 — металлические балки; 3 — болты; 4 — заделка раствором; 5 — трещина;
6 — участок новой кладки; 7 — стальная планка 35 *5мм; 8 — сварка; 9 — кладка;
10 — бетон; II — штукатурка раствором марок 50—100; 12 — хомуты; 13 — стержни диаметром 6— 12мм; 14 — металлические уголки; 15 — металлические подвески
397
Технология строительного производства
Все промежутки между верхом балок и кладкой заполняют и уплотняют (зачека-нивают) жестким цементным раствором, и только после его затвердевания начинают пробивать проем. Дальнейшую пробивку ведут сверху вниз; кладку разбирают по рядам, применяя ручной или механизированный инструмент.
В настоящее время все шире применяется способ получения монтажных отверстий с помощью алмазного инструмента, установленного на компактных передвижных машинах. Резание бетона, железобетона и кирпича с помощью дисков из твердого сплава и алмазных коронок нс оказывает динамических воздействий на находящиеся рядом конструкции.
Алмазными кольцевыми сверлами прорезают монтажные отверстия диаметром от 8 до 500 мм и глубиной более 2000 мм, что повышает производительность труда по сравнению с использованием электро- и пневмоперфораторов в 2,0— 2,5 раза. Машинами для резки конструкций сегментными алмазными кругами диаметром от 300 до 1 000 мм и переставными портативными пилами с алмазными режущими органами можно прорезать отверстия на глубину до 420 мм.
Кроме того, для образования отверстий применяют гидроклинья, термический и гидравлический способы. Отверстия в панелях потолочных перекрытий толщиной до 220 мм пробивают пороховыми устройствами.
15.3. Особенности земляных работ
Для разработки грунта при реконструкции, если позволяют условия, применяют те же машины и механизмы, что и при работах на открытых площадках.
При реконструкции земляные работы производят, как правило, путем рытья глубоких (до 8 м и более) небольших в плане колодцев, траншей и котлованов. Часто это происходит в непосредственной близости от существующих зданий, фундаментов колонн и оборудования, подошвы которых оказываются расположенными выше отметок низа разрабатываемых выемок.
Разработка грунта с соблюдением допустимого откоса в таких условиях не представляется возможной. Это ограничивает применение существующих землеройных машин, усложняет производство работ. Для их выполнения требуется мощное крепление стен выемок стальным шпунтом или же одним, двумя рядами буронабивных свай, в основном с анкеровкой. При этом для погружения стального шпунта во избежание динамических нагрузок вместо машин ударного действия используют вдавливающие и вибрационные машины.
При рытье глубоких котлованов с малыми размерами в плане кроме экскаваторов с грейферными ковшами и с напорной штангой, которые позволяют получать котлованы с вертикальными стенками, а также разрабатывать грунту самого шпунта, могут быть использованы пневмопогрузчики, применяющиеся при проходке вертикальных стволов шахт.
Операции по зачистке дна котлованов и траншей и разравниванию грунта при их обратной засыпке могут быть механизированы за счет дооснащения имеющихся машин.
398
Глава 15. Строительно-монтажные работы при реконструкции зданий и сооружений
Для производства земляных работ в небольших объемах, зачастую в стесненных условиях, наиболее приспособлены универсальные малогабаритные гидравлические землеройно-транспортные машины многоцелевого назначения с набором сменных рабочих органов. Современные малогабаритные машины способны разрабатывать грунт на глубину до 4 м при радиусе до 5 м.
Высокая степень универсальности малогабаритных машин обусловлена обилием сменного рабочего оборудования — до 20 видов. К ковшам экскаватора и погрузчика имеется сменное рабочее оборудование: ковш переменного сечения вместимостью 0,1—0,25 м \ зачистной или грейферный ковш, гидромолот, телескопическая рукоять, грейфер, грузовая стрела и грузозахватное устройство грузоподъемностью до 2 т. Ковш погрузчика может быть заменен поворотным отвалом, уширенным ковшом, ручным гидравлическим молотом, буровым оборудованием, рыхлителем. Замена одного оборудования другим механизирована, осуществляется из кабины машины. Наличие сменного рабочего оборудования обеспечивает выполнение одной машиной практически всех процессов и операций при малообъемных земляных и погрузо-разгрузочных работах на строительной площадке.
Мобильные малогабаритные машины выполняются по типовой схеме короткобазового ходового устройства. У них имеется возможность широкого маневрирования в стесненных условиях строительных площадок за счет поворота передних колес, всех колес переднего моста в одну сторону при повороте колес заднего моста в другую сторону, колес обоих мостов в одну сторону.
Однако применение этих машин ограничено из-за ряда компоновочных и конструктивных особенностей. Так, короткая база, обеспечивающая возможность бортового поворота, не позволяет развивать транспортную скорость свыше 10—12 км/ч. При большей скорости машина раскачивается в продольной плоскости. Небольшой дорожный просвет и колесные движители не позволяют использовать машины на грунтах с низкой несущей способностью, на плохо подготовленных строительных площадках, в местах, где возможно повреждение шин при боковом повороте.
Методы и средства механизации уплотнения грунтов обратных засыпок зависят от условий производства работ и в первую очередь от вила и размера обслуживаемого участка. В наиболее труднодоступных местах уплотнение грунтов осуществляется немеханизированным инструментом.
Работы по уплотнению грунтов обратных засыпок в наибольшем объеме производятся методом поверхностного уплотнения. Для этого используются в основном серийные грунтоуплотняющие машины и механизмы, производящие трамбование, вибротрамбование, вибрацию. Кроме пневмо- и электротрамбовок применяют трамбующие машины, работающие в стесненных условиях. Вибротрамбовками, подвешенными к крану, грунт уплотняют концентрическими полосами в пределах зоны действия с одной стоянки. При первом проходе осуществляют предварительное уплотнение, при втором — окончательное. Чтобы уменьшить
399
Технология строительного производства
динамическое воздействие на подземные конструкции, сначала уплотняют грунт в непосредственной близости от их вертикальных граней (но не ближе 10 см), затем остальной. Уплотнение производите перекрытием следов на 5—10 см.
В некоторых случаях целесообразно уплотнять грунты глубинным методом путем образования вертикальных скважин на всю глубину отсыпки с последующей засыпкой их местным грунтом и послойным уплотнением. Скважины получают с помощью пневмопробойников или станков ударно-канатного бурения.
Совершенствование уплотняющей техники, безусловно, приведет к изменению технологии других процессов. В первую очередь, традиционной технологии земляных работ за счет уплотнения (трамбования) небольших котлованов, а также бетонных работ, которые в связи с уплотнением грунта будут вестись безо-палубочным способом.
Существенным достижением первой половины XX в. является разработка способов искусственного укрепления, или окаменения, грунтов, осуществляемого нагнетанием в грунт растворов или пульпы. Для повышения несущей способности фундаментов путем искусственного закрепления грунта рядом с существующим фундаментом пробуривают инъекционную скважину, залавливают щелевидный инъекторс направлением щели в сторону фундамента и нагнетают нужный раствор (например, цементный или жидкое стекло).
В настоящее время эти способы получили значительное усовершенствование. От простой цементации грунта перешли кхимичсскому укреплению двухрастворным и однорастворным составами. От применявшейся ранее силикатизации грунта пришли к применению других, более эффективных способов.
Укрепление глинистых грунтов осуществляют обработкой его постоянным электрическим током. Под воздействием тока находящаяся в грунте вода перемещается (мигрирует) от положительного полюса к отрицательному. Через трубчатые электроды (для отрицательных электродов желательно использовать иглофильтры) можно откачивать скапливающуюся воду и, следовательно, уменьшать влажность глинистого грунта. Это явление названо электроосмосом, а его использование — электроосушением. Если через положительные электроды добавлять химические растворы, то можно произвести закрепление грунта. Этот способ был назван элсктрозакреплением грунтов.
15.4. Демонтаж и монтаж строительных конструкций
Для демонтажа и монтажа строительных конструкций кроме кранов с телескопическими башнями и стрелами требуются: крышевыс краны с комплектами путевых устройств; стреловые краны, монтируемые на мостовых кранах; мобильные кабельные краны с телескопическими мачтами; гидродомкраты в комплекте с инвентарными подставками с изменяющейся высотой; мобильные средства подмащивания телескопического устройства; мобильные лебедки с инвентар-
400
Глава 15. Строительно-монтажные работы при реконструкции зданий и сооружений
ними якорями. В специфических условиях реконструкции находят применение промышленные манипуляторы.
Технологические особенности типов монтажных средств, используемых при реконструкции производственных зданий, приведены в табл. 15.1.
Таблица 15.1
Технологические возможности основных монтажных средств при реконструкции производственных зданий
Тип монтажного средства Технологические особенности Наиболее рациональная область использования
Самоходные стреловые краны Мобильность и маневренность (маневренность возрастает при наличии у крана телескопической стрелы). Относительно небольшие затраты на перебазирование Демонтажные и монтажные работы при реконструкции всех типов одноэтажных производственных зданий. Ввиду ограниченной возможности передвижения кранов с грузом на крюке должна производиться предварительная раскладка конструкций у монтажных позиций
Стреловые краны на автомобильном шасси Маневренность и повышенная мобильность Монтажные работы на монтаже легких рассредоточенных малоэтажных объектов с максимальной массой конструктивных элементов до 5 т
Башенные краны на рельсовом ходу Большие высоты подвеса стрелы и се вылет, обеспечивающие возможность проноса грузов над реконструируемым зданием и позволяющие расширить монтажную зону. Фактором, ограничивающим использование башенных кранов, являются большие габариты в транс-портном положении, затрудняющие или исключающие их доставку по вну-тризаводским проездам к ре кон струи-руемому объекту Замена конструкций кровельного покрытия, в том числе и без остановки основного производства в реконструируемом пролете
Эле ктромостовы с краны (технологические) Обеспечивают возможность механизации монтажных и демонтажных работ вне зависимости от степени внутренней стесненности реконструируемого пролета. Наличие постоянного габарита подмостового пространства позволяет вести демонтаж и монтаж конструкций, расположенных только в этом пространстве Монтаж и демонтаж конструкций внутрицеховых, встроенных помещений и подземного хозяйства (сборные фундаменты, технологическое оборудование, подвалы и др.). При оборудовании мостовых кранов дополнительной оснасткой в виде башенно-стреловой части, высотный габарит, обслуживаемый мостовым краном, увеличивается и кран может быть использован на реконструкции кровельных покрытий
Кабельные краны Большие пролеты (до 200-300 м), обеспечивающие широкую зону доступности крана к месту монтажа Демонтажные и монтажные работы при замене конструкций покрытий в пролетах, недоступных для других монтажных средств
26 А. С Стаценко
401
Технология строительного производства
Окончание табл. 15.1
Тип монтажного средства Технологические особенности Наиболее рациональная область использования
Специальные крышевые стреловые краны (облегченного типа) Возможность выборочной замены легких (до 2 т) плит и фонарных ферм без остановки основного производства. Простота изготовления Частичная замена конструкций кровельного покрытия и фонарных форм
Вертолеты Возможность монтажа и демонтажа конструкций в местах, недоступных для других монтажных средств. Высокая стоимость полетного времени Монтаж и демонтаж высотных сооружений, недоступных для наземных кранов. Кратковременное использование на замене конструкций на небольших участках здания, где доступ в монтажную зону невозможен или имеется необходимость сведения к минимуму времени остановки основного производства
Простейшие грузоподъемные устройства (монтажные мачты, порталы, шевры) Простота конструкции, устройства и управления им. Возможность работы в стесненных условиях. Единичные монтажные операции при реконструкции
Лебедки (подъемные и тяговые) Возможность работы в стесненных условиях в качестве самостоятельных подъемных механизмов и в комплекте со специальными грузоподъемными устройствами Монтажные операции с использованием подъемных лебедок и вспомогательные операции с использованием тяговых лебедок
Домкраты гидравлические реверсивного действия (50, 100 и 200 т) Возможность использования на специальных монтажных работах Монтажные работы (подъем перекрытий, выжимание конструкций на нужную отметку и др.)
Домкраты винтовые Возможность выполнения «распорных» операций Использование на правке деформированных металлических конструкций
Для монтажа, демонтажа строительных конструкций и технологического обо-рудования рекомендуются прежде всего короткобазовые краны грузоподъемностью 10—40 тс телескопическими стрелами. Монтажно-демонтажные операции на «этажерках» требуют телескопирования секций стрел в горизонтальной плоскости и башен по вертикали.
Вертикальное перемещение строительных грузов и небольших конструкций можно осуществлять грузовыми мачтовыми подъемниками, обеспечивающими заведение грузонесущего органа в проемы зданий и последующую установку грузов непосредственно на междуэтажные перекрытия или поэтажные транспортные средства.
В определенных условиях для переноса и монтажа конструкций и оборудования внутри пролетов и передачи их из одного пролета в другой можно ис
402
Глава 15. Строительно-монтажные работы при реконструкции зданий и сооружений
пользовать технологические мостовые краны. Для этого предусматриваются специальные поворотные устройства, закрепляемые на ригеле крана.
В стесненных условиях можно использовать компактный вилочный электропогрузчик для перевозки любых грузов массой до 150 кг. Для выполнения работ на высоте без устройства различных временных сооружений в зонах производства работ применяют телескопические вышки, устанавливаемые на мостовые краны, или подвесные тележки для работы под мостовыми кранами. Их необходимо быстро демонтировать после того, как работы завершены.
В тех случаях, когда конструктивные элементы здания имеют неравную надежность (необходима их частичная замена) и находятся вне зоны действия общедоступных грузоподъемных механизмов, возможно применение для демонтажа старых и монтажа новых конструкций вертолетов.
15.5. Особенности бетонных работ и усиления бетонных и железобетонных конструкций
Почти 30% монолитного бетона и железобетона, применяемого в строительстве, используется при реконструкции и техническом перевооружении промышленных предприятий и жилого фонда. Это обусловлено тем, что из монолитного бетона и железобетона сравнительно легко возводить в стесненных условиях разнообразные, в том числе сложные пространственные конструкции.
Процесс бетонирования монолитных конструкций в условиях реконструкции характеризуется значительными трудозатратами, которые в 1,5—2 раза превышают нормативные.
Бетонные работы в основном должны производиться бескрановыми методами с помощью бетононасосов и автобетононасосов с распределительными стрелами. Это наиболее гибкая технологическая схема, обеспечивающая подачу и распределение бетонных смесей в стесненных условиях на различные рабочие уровни. В условиях реконструкции также используются контейнеры для доставки бетонной смеси, для сухих отдозированных смесей, передвижные бетоносмесительные установки малой производительности (для приготовления специальных бетонных смесей), инвентарная оснастка для интенсификации твердения бетона, для бурения, сверления, фрезерования бетона, электрокары для перевозки бетонной смеси на этажах многоэтажных зданий.
Работы по возведению фундаментов и их усилению выполняются с использованием буронабивных свай, бурения шпуров в бетоне и железобетоне, оборудования для вдавливания свай. В зависимости оттого, насколько возрастет нагрузка вследствие реконструкции или надстройки здания, усиление фундаментов может быть сплошным или местным.
Наиболее распространенные методы повышения несущей способности ленточных и столбчатых фундаментов следующие: устройство обойм без уширения и с уширением подошвы фундаментов; подведение под существующие фунда
403
Технология строительного производства
менты плит, стен и столбов; подведение новых фундаментов с полной разборкой старых; усиление забивными и набивными сваями, усиление корневидными и буроинъекционными сваями. Усиление фундаментов может быть сплошным или местным.
При устройстве обойм фундамент не углубляют (рис. 15.2). Обоймы могут быть бетонные и железобетонные. Наиболее надежны железобетонные обоймы.
Рис. 15.2. Увеличение опорной площади кирпичного или бетонного фундамента:
1 — железобетонная обойма; 2 — шпонка; 3 — отверстия; 4 — анкеры
Увеличение опорной площади ленточных фундаментов может осуществляться следующим образом. В заводских условиях изготавливают железобетонные плиты-обоймы со шпонками и анкерные стержни. Плиты-обоймы имеют отверстия. На ремонтируемом объекте производят расчистку поврежденных поверхностей существующего фундамента и его восстановительный ремонт с устройством углублений под шпонки и отверстий под анкерные болты. При необходимости производят разгрузку фундаментов путем устройства системы подкосов и распорок или передачи нагрузок на горизонтальные поддерживающие балки. Плиты крепят анкерными стержнями с обеспечением в них проектного натяжения.
Находит применение инъекция бетонной смеси под основание фундамента с двух сторон, в тело фундамента при сильном износе кладки, в швы при небольшом износе, устраиваются буроинъекционные сваи, проходящие через тело фундамента в основание или бетонная рубашка.
Бетонная рубашка может быть выполнена тремя способами:
♦ в кладку через 0,5 м заделываются анкерные штыри, к которым прикрепляется арматурная сетка, затем создается рубашка;
♦ фундамент усиливается столбами-пилястрами, между которыми устраивается рубашка;
♦ ленточный фундамент заменяется столбовым. Между столбами с двух сторон от оси стены устраиваются рандбалки.
404
Глава 15. Строительно-монтажные работы при реконструкции зданий и сооружений
При замене фундаментов (подводке) их углубляют (часто одновременно и уширяют) до установленной проектом отметки. Работу ведут отдельными участками длиной до 1,5 м по специально разработанному проекту. Стены, под которыми реконструируют фундаменты, предварительно разгружают (вес стены на участке передают на выносные опоры). Затем на участках, где ведут работы, отрывают траншею или котлован до проектной отметки, стенки которых укрепляют щитами. На новом основании отсыпают подушку из щебня и возводят новый участок фундамента, плотно подгоняя его к существующей конструкции.
Завершив работы на первом участке, переходят на третий участок, пропуская второй (1,5 м), затем приступают к усилению промежуточных участков.
15.6. Ремонт и перекладка кирпичных конструкций
Материалы, применяемые для ремонта стен, по своим характеристикам должны быть близки к материалу, из которого выполнена основная часть конструкции (марка не ниже использованной ранее). Система перевязки на перекладываемых участках также должна соответствовать существующей.
Горизонтальные швы между рядами кирпичной кладки и поперечные вертикальные швы между кирпичами должны быть целиком заполнены раствором. Допускается заполнение продольных вертикальных швов между кирпичами не на всю высоту. Заполнение швов между старой и новой кладкой раствором должно быть полным.
При кладке на сложном или цементном растворе и на растворе с молотой негашеной известью в сухую погоду глиняный кирпич предварительно смачивают.
При заделке проемов и отверстий кирпичом или камнями правильной формы особо тщательно следует осуществлять заделку верха проема или отверстия. При укладке последнего ряда зазор между старой и новой кладкой зачеканивают жестким цементным раствором. При этом сначала кладут и зачеканивают последний ряд забутки, а потом — лицевые ряды.
При ширине проема свыше 1,5 м и высоте более 2 м для связи кладки со стенами необходимо устраивать штрабы или устанавливать штыри диаметром 6— 8 мм, заходящие на 20—25 см в старую кладку и на 15—20 см в новую. По высоте их устанавливают через каждых три ряда кладки с обеих сторон проема (по 1 —2 в одном ряду).
При заделке оконных и дверных проемов следует удалять коробки и отбивать штукатурку откосов. Повторно используемые блоки перегородок укладывают в том же порядке, в котором они находились до разборки, руководствуясь их маркировкой.
В местах примыкания тонких каменных перегородок к стенам (столбам) отбивают штукатурку, расчищают участок примыкания на глубину 10—15 мм и обнаженную поверхность кладки промывают водой.
405
Технология строительного производства
При ремонте зданий часто приходится заменять пришедшую в негодность (выветрившуюся) часть лицевой кладки.
Выветрившиеся, размороженные и отслоившиеся слои кладки или облицовки стен удаляют. Новую кладку (облицовку) выполняют из тех же или более прочных и морозостойких материалов на цементном растворе М50—100. Конструктивную связь новой и старой кладок обеспечивают перевязкой рядов или с помощью стальных сеток и каркасов из стержней диаметром 3—4 мм либо «усов» из вязальной или отожженной проволоки, заделанных в горизонтальные швы новой кладки через 60—90 см по высоте (кратно высоте ряда). Сетки, каркасы и «усы» крепят к стальным штырям диаметром 5—8 мм, заделанным в швы кладки на глубину 6—12 см на цементном растворе М100. «Усы» можно заделывать в швы кладки на цементном растворе без штырей (петель).
Вертикальный шов между старой и новой кладкой (облицовкой) заполняют цементным раствором. Замену разрушенных или отслоившихся частей кладки и облицовки выполняют последовательно участками длиной не более 5 м в соответствии с проектом производства работ, соблюдая меры по технике безопасности.
Появление трещин в кирпичной кладке — предвестник разрушения стен. Трещины — результат деформаций, вызванных различными причинами. Среди них может быть и усадка здания в течение одного-полутора лет после строительства дома за счет обжатия швов, и неравномерная прочность грунтов под зданием, и пучение грунтов в зимний период и др.
Трещины до 5 мм, если они несквозные, заполняют жидким цементным раствором, предварительно прочистив их и промыв водой. При крупных трещинах разбирают примыкающую к ним кладку и делают новую из качественного, толщиной 1/2—1 кирпич, прокладывая через 1 м по высоте стальные балочки.
При заделке трещин шириной 1—20 мм на наиболее видных участках стены перекладывают несколько кирпичей — делают «замок» (см. рис. 15.1,5), а в длинных и широких трещинах устраивают «замок с якорем» из прокатного профиля, укрепляемого в стене анкерами. Цементный раствор для замков — MI00.
При перекладке участков стен, связанной с разборкой кладки на глубину, равную 1/3 толщины стены, производят вывешивание вышележащих конструкций зданий с помощью подпорных конструкций (см. рис. I5.I, в), разбирают дефектный фрагмент, заменяют его новой кладкой до уровня низа перемычки, убирают подпорки, затем извлекают перемычку и закладывают это место кирпичом.
При ремонте сквозных трещин кладку вдоль них разбирают на всю толщину стены и на ширину 38—51 см. Если в стене обнаружены сквозные трещины в виде разрывов кладки в местах сопряжения наружных и внутренних стен или в наружных углах, для укрепления применяют металлические накладки из полосовой стали. Концы накладок загибают в сторону стены для лучшего сцепления с ней и фиксируют болтами на расстоянии от трещин, равном примерно полутора толщинам стены. При небольшой протяженности и ширине трещины накладки можно крепить к стене ершами с одной ее стороны.
406
Глава 15. Строительно-монтажные работы при реконструкции зданий и сооружений
Заделку трещин производят целым кирпичом. При значительном количестве трещин, когда при их заделке не восстанавливается несущая способность стен, производят замену целых фрагментов кладки.
Монолитность и несущую способность поврежденных трещинами каменных конструкций (стен, столбов, простенков, сводов и т.д.) можно восстановить путем нагнетания (инъекции) в кладку цементных, цементно-полимерных и полимерных растворов с помощью ручных и механических насосов.
Инъецирование начинают с разметки (через 50—100 см подлине и высоте) и сверления электродрелью отверстий на глубину 10—30 см (но не более половины толщины конструкции). Диаметр отверстий должен быть на 2—3 мм больше наружного диаметра инъекционной трубки. В скважины на цементном растворе и эпоксидном клее заделывают инъекционные трубки диаметром 12 мм и длиной 15—20 см с насадками на конце для подключения шланга. Для предотвращения вытекания раствора при инъецировании крупные (более 4 мм) трещины расчищают, продувают сжатым воздухом и заделывают снаружи цементным раствором состава 1:2, мелкие трещины этим же раствором затирают. Инъекционные трубки соединяют шлангом с насосом и опробывают на герметичность. Трещины промывают водой при максимальном давлении. После промывания (из трубок выходит чистая вода) в трещины нагнетают цементный раствор. Нагнетание проводят через трубки нижнего яруса, после выдерживания в течение 10—15 мин (для опрессовки) давление снижают до нуля, насос подсоединяют к инъекторам верхнего яруса и процесс повторяют.
Полноту заполнения кладки раствором при инъецировании контролируют по радиусу его распространения (вытекания из близлежащих трубок, щелей, намокания штукатурки).
Усиление столбов, простенков и перемычек. К усилению столбов и простенков приступают только после установления и устранения причин, вызвавших их деформирование. При необходимости началу работ предшествует разгрузка ремонтируемых конструкций.
Простенки усиливают устройством стальных, железобетонных, армированных растворных обойм, а также частичной или полной заменой простенка. Работы начинают с разгрузки деформированного простенка. В оконных проемах, расположенных с обеих сторон простенка, оконные заполнения разбирают и устанавливают временные крепления. Для снятия нагрузки от перекрытия над ремонтируемым простенком и передачи ее на перекрытие нижележащего этажа, под балкой, опирающейся на ослабленный простенок, устанавливают стойку.Слабые опоры и простенки обкладывают кирпичом с перевязкой каждого третьего-четвертого ряда или укладкой в каждый четвертый шов проволочной арматуры.
Слабую конструкцию можно одеть в обойму из установленных вертикально четырех стальных уголков с полками размером 50—75 мм с приваренными поперечными накладками (хомутами) из полосовой стали 40x5—60х 12 мм или круглых стержней диаметром 12—30 мм. Перед установкой стальных обойм углы кир
407
Технология строительного производства
пичной кладки очищают от штукатурки, пыли и грязи. Затем их смачивают водой и покрывают тонким слоем (15—20 мм) цементного раствора. Уголки обойм втапливают в свеженанесенный раствор и временно закрепляют струбцинами. Предварительно разогретые поперечные планки приваривают к уголкам с таким расчетом, чтобы после остывания обойма обжала усиливаемый элемент. Расстояние между хомутами должно быть меньше любого размера элемента, но не больше 55 см. При широких простенках (1,5 м и более) поперечные планки, расположенные вдоль стены, дополнительно стягивают посередине болтами (рис. 15.1).
Для защиты от коррозии стальную обойму оштукатуривают цементным раствором М50—100 на толщину 2—3 см по металлической сетке.
Железобетонную обойму выполняют из бетона класса не ниже С,2/|5 на щебне с максимальной фракцией 10 мм с армированием сетками или вертикальными стержнями диаметром 10—16 мм и хомутами диаметром 6—10 мм. Диаметр и шаг арматуры принимают по проекту. Расстояние между хомутами должно быть не более 15 см. Класс бетона — больше марки кирпича. Толщина железобетонных обойм при бетонировании в опалубке — 50—80 мм, а при нанесении бетона торкретированием — 30—50 мм.
Штукатурные обоймы создаются путем оштукатуривания столба или простенка по металлической сетке со всех сторон.
При местном повреждении кладки простенков, столбов, пилястр (вертикальные или косые трещины небольшой длины, раздробления и сколы кладки в местах опирания перемычек, балок, ферм) устройство обойм необязательно. Поврежденные участки достаточно стянуть одиночными хомутами (бандажами) из полосовой стали 6x60(80) мм и произвести инъецирование кладки цементным раствором.
При полной перекладке простенок разбирают, начиная сверху, а затем перекладывают на цементном растворе марки не ниже 25. При частичной перекладке простенкахохраняют систему перевязки швов. Для лучшего соединения новой кладки со старой в сохраняемую часть кладки забивают штыри или обрезки арматурной стали в шахматном порядке через 40—60 см.
Кирпичные или каменные перемычки над проемами усиливают, заделывая трещины, частично или полностью заменяя отдельные элементы металлическими или сборными железобетонными деталями. Кроме того, можно омоноличи-вать бетоном с обязательным армированием.
При обнаружении крупных трещин перемычки разгружают от вышележащих строительных конструкций путем их вывешивания или подпорки столбами с клиньями, разбирают и расчищают пришедший в негодность участок, устраивают бороздки или штрабы и устанавливают двутавровые или швеллерные балки. Клинчатые оконные перемычки обычно усиливают уголками (см. рис. 15.1, д). При средних размерах раскрытия трещин (20—40 мм) перемычки усиливают металлическими подвесками или заделанными в массив кладки балками (см. рис. 15.1, е). Для зашиты от коррозии усиливающие элементы оштукатуривают.
408
Глава 15. Строительно-монтажные работы при реконструкции зданий и сооружений
15.7. Техника безопасности при реконструкции зданий и сооружений
Разборку здания или сооружения ведут под руководством мастера или производителя работ. Перед началом работы ответственный руководитель инструктирует рабочих о наиболее опасных элементах этой работы, а также о способах разборки. К разборке и восстановлению конструкций рабочих допускают только после предварительного инструктажа потехнике безопасности.
Все подъемные приспособления, леса, подмости, площадки, люльки, лебедки, крепления консолей, к которым подвешиваются люльки, перед началом работ должны быть тщательно проверены техническим персоналом.
При механизированной разборке ударным способом опасную зону вокруг разбиваемого здания ограждают и выставляют предупреждающие знаки. Расстояние между любым подвижным органом машины в его крайнем выступающем положении и конструкциями здания, а также другими неподвижными предметами (станками, оборудованием, трубопроводами и т.д.) должно быть не менее 1 м.
Запрещается разбирать конструкции в пределах двух или более ярусов (этажей) по одной вертикали независимо оттого, есть между ними перекрытия или нет.
Рабочим запрещается находиться на разбираемых стенах здания, даже если они привязаны предохранительными поясами к устойчивым частям здания. Рабочие, разбирающие кладку с помощью пневматических молотков или электрифицированного инструмента, должны надевать защитные очки и рукавицы. Работать с неисправным инструментом запрещается.
Большую опасность представляют работы, способные привести к различным профессиональным заболеваниям. К ним можно отнести работу с отбойным молотком, вызывающую повреждение костей и суставов, а также нарушение работы пищеварительного тракта при длительном воздействии вибрации на организм человека. Суммарное время воздействия вибрации не должно превышать 2/3 рабочей смены, если ее уровень находится в пределах санитарных норм. -При этом продолжительность одноразового непрерывного воздействия вибрации, включая микропаузы, входящие в данную операцию, не должна превышать при ручных машинах 15—20 мин. Сверхурочные работы с вибрирующим инструментом не допускаются. К работе допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр, имеющие соответствующую квалификацию и сдавшие технический минимум по правилам безопасного ведения работ. Большая запыленность воздуха, имеющая место при разрушении зданий, может вызвать в дальнейшем заболевания легких и дыхательных путей. Поэтому требуется предусматривать меры по уменьшению воздействия этих вредных факторов на работающих.
Разборка каменных стен сопряжена с большим количеством пыли. Запыленность воздуха, имеющая место при разрушении зданий, может привести к заболеваниям легких и дыхательных путей. Поэтому необходимо смачивать водой как разбираемую кладку, так и образующиеся кучи щебня и мусора.
409
Технология строительного производства
Подрубать стены допускается на глубину не более 1 /3 толщины. При этом стены толщиной менее 2 кирпичей подрубать запрещается. Для того чтобы стена не упала во время подрубки, до начала работ ее закрепляют подпорками или оттяжками.
Запрещается подрубать дымовые трубы, столбы и простенки разбираемого здания так, чтобы они обрушивались на перекрытия. Их сталкивают на внешнюю сторону здания (без подрубки) или разбирают сверху.
При деформировании стен необходимо немедленно прекратить работы, удалить рабочих из опасной зоны и принять меры к закреплению грунта и укреплению стен.
Особо повышенное внимание к технике безопасности должно уделяться при необходимости замены отдельных конструкций или производства других монтажных операций в условиях действующего цеха. В этом случае работы должны начинаться только при наличии акта-допуска подписанного ответственным представителем строительной организации и начальником цеха. В акте-допуске должны указываться размеры и границы участка выделяемого для производства монтажных работ, мероприятия, обеспечивающие безопасное ведение монтажа, сроки их выполнения и фамилии ответственных исполнителей.
Снос сооружения должен осуществляться под строгим контролем. Необходимо выбрать такой вариант сноса, при котором не пострадает окружающая среда. Для этого следует прежде всего удалить асбестсодержащие элементы, покрытия полов из поливинилхлорида, гипсовые перегородки, детали, не представляющие ценности для повторного использования (из древесины и изоляционного материала) и др. То, что пригодно для повторного использования, подвергается тщательной сортировке. К таким материалам относятся, в частности, металлы, природный камень (плиты), керамика, ценные строительные детали, оконное стекло и др.
Для четкой координации работ в бригаде особые требования предъявляются к руководителям производства работ. Рабочие, осуществляющие снос здания, как правило, имеют низкую квалификацию, но должны быть высокодисциплинированными.
Расстояние между любым подвижным органом машины в его крайнем выступающем положении и конструкциями здания, а также другими неподвижными предметами (станками, оборудованием, трубопроводами и т.д.) должно быть не менее 1 м.
При термическом прожигании материалов рабочий, работающий с горелкой, обеспечивается защитным прозрачным щитком для лица и очками с темными стеклами, комбинезоном, рукавицами, сапогами или ботинками на толстой подошве.
На всех подходах к подрываемому зданию выставляется оцепление, не допускающее людей в опасную зону. Ее граница устанавливается в зависимости от условий работы, но не менее 200 м от места взрыва. Разборка завалов допускается с разрешения начальника взрывных работ после осмотра места взрыва и производится под постоянным наблюдением дежурного подрывника.
410
Глава 15. Строительно-монтажные работы при реконструкции зданий и сооружений
Вопросы для самопроверки
1. В каких случаях применяют немеханизированный способ разборки или разрушения конструктивных элементов зданий и сооружений?
2. Какие машины и механизмы находят применение при механизированном способе разборки строительных конструкций?
3. Какие способы разрушения зданий и сооружений и их конструкции относятся к специальным?
4. Как производят пробивку отверстий и проемов значительных размеров в каменных стенах?
5. Как производят разработку грунта при реконструкции зданий и сооружений?
6. Как производят демонтаж и монтаж строительных конструкций при реконструкции зданий и сооружений?
7. Каковы особенности бетонных работ и усиления бетонных и железобетонных конструкций при реконструкции зданий и сооружений?
8. Как выполняют заделку проемов и отверстий кирпичом или камнями правильной формы?
9. Как заделывают трещины в каменных стенах?
10. Какими способами выполняют усиление столбов, простенков и перемычек?
Тест
1. К специальному способу разрушения зданий и сооружений и их конструкций относится:
а) взрывной;
б) ручным инструментом;
в) отбойным молотком или ломом;
г) бульдозером с навешенным инструментом.
2. Пробивка отверстий и проемов значительных размеров в каменных стенах начинается с:
а) устройства опалубки;
б) стягивания кладки болтами;
в) устройства перемычек;
г) зачеканивания швов.
3. Работы по уплотнению грунтов обратных засыпок методом поверхностного уплотнения производят:
а) вибротрамбовками;
б) экскаватором;
в) отбойным молотком или ломом;
г) бульдозером с навешенным инструментом.
4. Стены, под которыми реконструируют фундаменты, предварительно:
а) разбирают;
б) разгружают;
в) увлажняют;
г) штукатурят.
5. При заделке проемов и отверстий кирпичом или камнями правильной формы зазор между старой и новой кладкой зачеканивают жестким цементным раствором в следующем порядке:
411
Технология строительного производства
а) сначала наружный ряд, потом — забутку;
б) сначала внутренний ряд, потом — забутку;
в) сначала забутку, потом — лицевые ряды;
г) только лицевые ряды.
6. Штыри для связи кладки со стенами при заделке проемов и отверстий шириной более 1.5 м и высотой свыше 2 м устанавливают:
а) в каждом ряду кладки;
б) через каждых три ряда кладки;
в) через 1,5 м кладки;
г) установка не требуется.
7. Перекладка нескольких кирпичей при заделке трещин шириной 1-20 мм называется:
а)связь;
б) «замок»;
в) «якорь»;
г) «линия».
8. При ремонте сквозных трещин в каменных стенах кладку вдоль них разбирают на всю толщину стены и на ширину:
а) 6,5-12 см;
б) 12-25 см;
в) 25-30 см;
г) 38-51 см.
9. Минимальная толщина железобетонных обойм при усилении столбов и простенков бетонированием в опалубке должна быть:
а) 100-150 мм;
б) 50-80 мм;
в) 25-40 мм;
г) 10-20 мм.
10. Для лучшего соединения новой кладки со старой при частичной перекладке простенка:
а) плотно обматывают простенок тросами;
б) кладку выполняют в опалубке;
в) забивают штыри или обрезки арматурной стали;
г) выполняют в стальной обойме.
Ключ
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
а В а б В в б Г б В
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.........................................................................3
Глава 1. Особенности строительного производства..................................6
1.1. Строительные рабочие и организация труда....................................8
1.2. Нормативная документация строительного производства....................... 12
Вопросы для самопроверки....................................................... 13
Тест............................................................................
Глава 2. Технологическое проектирование строительных процессов..................16
Вопросы для самопроверки....................................................... 18
Тест........................................................................... 19
Глава 3. Транспортирование строительных грузов..................................21
3.1. Виды транспорта и его применение в строительстве.......................... 21
3.2. Организация работы автотранспорта..........................................25
3.3. Погрузочно-разгрузочные работы на строительной площадке....................27
3.4. Техника безопасности...................................................... 30
Вопросы для самопроверки....................................................... 31
Тест........................................................................... 31
Глава 4. Земляные работы........................................................33
4.1. Подготовительные и вспомогательные процессы............................... 34
4.2. Подсчет объемов земляных работ............................................ 37
4.3. Основные способы производства земляных работ...............................38
4.4. Механизация уплотнения грунтов.............................................46
4.5. Буровые работы.............................................................49
4.6. Общие сведения о закрытых способах разработки грунта...................... 52
4.7. Разработка грунта в зимних условиях....................................... 56
4.8. Техника безопасности. Охрана окружающей среды при производстве земляных работ................................................................. 59
Вопросы для самопроверки........................................................ 61
Тест........................................................................... 61
Глава 5. Свайные работы.........................................................63
5.1. Методы погружения заранее изготовленных свай...............................63
5.2. Методы устройства набивных свай............................................68
5.3. Устройство ростверков и безростверковых свайных фундаментов............... 70
5.4. Контроль качества и техника безопасности.................................. 71
Вопросы для самопроверки....................................................... 71
Тест........................................................................... 72
Глава 6. Каменные работы........................................................74
6.1. Элементы и правила каменной кладки........................................ 76
6.2. Организация труда каменщиков...............................................80
6.3. Кладка из кирпича..........................................................93
6.4. Технология бутовой и бутобетонной кладки..................................102
6.5. Кладка из камней правильной формы.........................................105
6.6. Кладка многослойных наружных стен.........................................109
6.7. Монтажные работы при возведении кирпичных зданий..........................115
6.8. Производство каменных работ в зимнее время................................121
413
6.9. Контроль качества и безопасность труда при производстве каменных работ...127
Вопросы для самопроверки......................................................129
Тест..........................................................................129
Глава 7. Деревянные работы....................................................131
7.1. Монтаж сборных деревянных домов и конструкций............................132
7.2. Установка столярных изделий..............................................134
7.3. Контроль качества и безопасность труда...................................136
Вопросы для самопроверки......................................................136
Тест..........................................................................136
Глава 8. Сварочные работы ....................................................139
8.1. Газовая сварка...........................................................139
8.2. Электрическая сварка.....................................................141
8.3. Контроль качества и безопасность сварочных работ.........................152
Вопросы для самопроверки......................................................155
Тест..........................................................................155
Глава 9. Бетонные и железобетонные работы.....................................157
9.1. Опалубочные работы.......................................................159
9.2. Арматурные работы........................................................173
9.3. Бетонные работы..........................................................183
9.4. Специальные методы бетонирования конструкций.............................216
9.5. Бетонирование в зимних условиях..........................................224
9.6. Контроль качества бетонных работ ........................................233
9.7. Требования безопасности труда при производстве бетонных работ............235
Вопросы для самопроверки......................................................242
Тест..........................................................................242
Глава 10. Монтаж строительных конструкций ....................................245
10.1. Транспортирование сборных конструкций...................................246
10.2. Приемка и складирование сборных конструкций.............................247
10.3. Укрупнительная сборка конструкций.......................................251
10.4. Грузоподъемные машины и выбор монтажного крана..........................252
10.5. Инструменты, приспособления и инвентарь для монтажных работ.............258
10.6. Особенности монтажа зданий и сооружений.................................266
10.7. Техника безопасности ведения монтажных работ............................272
Вопросы для самопроверки......................................................277
Тест..........................................................................278
Глава 11. Работы по устройству защитных и изоляционных покрытий...............280
11.1. Противокоррозионные покрытия............................................280
11.2. Теплоизоляционные работы................................................282
11.3. Гидроизоляционные работы................................................288
Вопросы для самопроверки......................................................295
Тест..........................................................................296
Глава 12. Кровельные работы...................................................298
12.1. Устройство кровель из асбестоцементных волнистых листов (шифера)........298
12.2. Устройство кровель из черепицы из натуральных материалов................301
12.3. Устройство кровель из асбестоцементных плоских плиток.................. 304
12.4. Устройство кровель из металлических листов..............................305
12.5. Устройство «мягких кровель».............................................309
414
12.6. Особенности производства кровельных работ в зимних условиях..............318
12.7. Контроль качества и обеспечение безопасности труда при производстве кровельных работ...............................................................318
Вопросы для самопроверки.......................................................321
Тест...........................................................................321
Глава 13. Работы по устройству отделочных покрытий.............................323
13.1. Штукатурные работы.......................................................323
13.2. Облицовочные работы......................................................332
13.3. Стекольные работы........................................................341
13.4. Малярные работы..........................................................344
13.5. Оклеивание стен обоями...................................................353
13.6. Безопасность труда при производстве отделочных работ.....................357
Вопросы для самопроверки.......................................................359
Тест...........................................................................359
Глава 14. Устройство полов.....................................................361
14.1. Подготовка оснований, устройство подстилающего слоя и стяжки.............362
14.2. Устройство покрытий полов из древесины и изделий на ее основе............366
14.3. Устройство покрытий полов из синтетических рулонных материалов и плиток..373
14.4. Устройство покрытий полов на основе химических волокон ..................375
14.5. Устройство покрытий полов из каменных плиток и плит .....................377
14.6. Устройство монолитных (бесшовных) покрытий полов.........................379
14.7. Организация работ, контроль качества и техника безопасности..............387
Вопросы для самопроверки.......................................................389
Тест...........................................................................389
Глава 15. Строительно-монтажные работы при реконструкции зданий и сооружений............................................................... 391
15.1. Способы разборки и разрушения конструктивных элементов зданий и сооружений.... 392
15.2. Способы устройства проемов, отверстий....................................396
15.3. Особенности земляных работ ............................................. 398
15.4. Демонтаж и монтаж строительных конструкций...............................400
15.5. Особенности бетонных работ и усиления бетонных и железобетонных конструкций...................................................403
15.6. Ремонт и перекладка кирпичных конструкций................................405
15.7. Техника безопасности при строительно-монтажных работах...................409
Вопросы для самопроверки..................................................... 411
Тест...........................................................................411
415
Серия «Высшее образование»
Стаценко Анатолий Степанович
Технология строительного производства
Ответственный редактор
Корректор
А, Михайленко Г. Бибикова
Макет обложки: А. Пащенко Компьютерная верстка: А. Алейникова
Сдано в набор 05.10.05.
Подписано в печать 05.02.06.
Формат 70х1001/16. Бумага типографская №2.
Печать офсетная. Гарнитура Newton.
Тираж 5000 экз. Заказ № 2537.
Издательство «Феникс» 344082, г. Ростов-на-Дону, пер. Халтуринский, 80.
Отпечатано с готовых диапозитивов в ОАО «ИПП «Курск» 305007, г. Курск, ул. Энгельса, 109.
E-mail: kursk-2005@yandex.ru www.petit.ru
Качество печати соответствует качеству представленных диапозитивов