Бетонирование каркасных конструкций. Защитный слой. c. Своды туннельных сооружений

К атегория:

Укладка и уплотнение бетонной смеси

Бетонирование различных конструкций

Массивные конструкции и фундаменты

Для сокращения материальных, трудовых и денежных затрат и продолжительности строительства возведение монолитных фундаментов и массивных конструкций необходимо вести индустриальными методами, т. е. переносить большинство строительных процессов в мастерские и на заводы и комплексно механизировать остальные процессы, выполняемые на строительстве. Поэтому изготовляют опалубку и арматуру, а также приготовляют бетонную смесь в централизованном порядке. Кроме того, для уменьшения объема работ на объекте элементы опалубки и арматуры по возможности укрупняют, а при применении несущих арматурных каркасов объединяют в армоопалубочные блоки.

Монолитные фундаменты и массивные конструкции или блоки бетонируют чаще всего в разборно-переставной опалубке из готовых унифицированных элементов или в пространственных блоках-формах. При бетонировании больших массивов используют крупные опалубочные панели площадью до 30 м2, устанавливаемые кранами.

Бетонную смесь при укладке в монолитные фундаменты и блоки подают, применяя один или несколько видов механизации: в бадьях строительными кранами, автобетоновозами и автосамосвалами по эстакадам или непосредственно в опалубку, ленточными бетоноукладчиками и конвейерами, бетононасосами, а иногда и мостовыми кранами в бадьях.

Выбор способов механизации бетонных работ зависит от местонахождения бетонного завода или установки по приготовлению смеси, конструкции фундамента или массива (объема, ширины, высоты, насыщенности арматурой и закладными частями).

При выборе способа бетонирования предусматривают минимальное число перегрузок бетонной смеси при ее перемещении к месту укладки.

Для бетонирования труднодоступных мест фундамента или блока, а также для распределения бетонной смеси по площади конструкции используют виброжелоба и ленточные бетоноукладчики. При подаче бетонной смеси в армированные конструкции с высоты более 2 м применяют виброжелоба, наклонные лотки и хоботы, а при высоте более 10 м - виброхоботы.

Бетонную смесь в неармированных и малоармированных массивах и фундаментах уплотняют с помощью ручных глубинных вибраторов ИВ-78, ИВ-79, ИВ-80. Бетонируют, как правило, горизонтальными слоями толщиной 0,3-0,4 м. Бетон в больших массивах уплотняют глубинными вибраторами ИВ-90, собранными в вибропакеты, переставляемые кранами. При этом толщина уплотняемого слоя бетона достигает 1 м. При густом армировании применяют вибраторы с гибким валом ИВ-66, ИВ-67, ИВ-47, ИВ-75.

Если процесс бетонирования организован правильно, работа бетонщиков сводится лишь к частичному распределению бетонной смеси и уплотнению ее вибраторами.

В гидротехническом строительстве при бетонировании больших неармированных блоков применяют электровиброукладочные машины на базе малогабаритного электрифицированного трактора М-663Б. Трактор оборудован вибропакетом, состоящим из четырех глубинных вибраторов ИВ-90, либо отвалом для распределения бетонной смеси. Расчетная производительность трактора при уплотнении бетонной смеси 60 м3/ч. Из одного блока в другой трактор перемещается собственным ходом либо его переставляют краном.

На рис. 54 показано бетонирование блока гидротехнического сооружения с помощью малогабаритного электрифицированного трактора, оборудованного отвалом, и электротрактора, оборудованного вибропакетом. Бетонная смесь подается к месту укладки автобетоновозом вместимостью 5 м3.

Верхнюю поверхность фундаментов уплотняют виброрейкой или поверхностными вибраторами, а затем заглаживают правилом в уровень с верхними гранями направляющих или специальных маячных досок.

Фундаменты, рассчитанные на статическую нагрузку, можно бетонировать с перерывами, но с обязательной обработкой рабочих швов.

Массивные фундаменты, воспринимающие динамические нагрузки, а также массивные гидротехнические сооружения бетонируют отдельными блоками, размеры и расположение которых предусматривают в проекте. Каждый блок бетонируют без перерыва.

Фундаментные плиты толщиной до 250 мм с одиночной арматурой при бетонировании уплотняют поверхностными вибраторами ИВ-91. Фундаментные плиты с двойной арматурой и плиты толщиной 250 мм и более - глубинными вибраторами.

Рис. 54. Бетонирование блока с помощью малогабаритных электротракторов М-663Б

Закладные части (например, анкерные болты, пазовые конструкции) устанавливают непосредственно перед бетонированием с помощью тщательно выверенных кондукторов (рис. 55), которые закрепляют на специальных каркасах, остающихся в бетоне. Во время укладки бетонной смеси конструкция кондукторов должна исключить возможность отклонения закладных частей от проектного положения. Резьбу установленных в кондукторах болтов вместе с гайками смазывают маслом и обертывают толем.

Рис. 55. Кондуктор для установки анкерных болтов:
1 - подвижной зажим, 2 - отверстия для крепления выдвижных стоек кондуктора, 3 -зажимы для закрепления анкерных болтов

Для уменьшения расхода цемента целесообразно укладывать в бетон отдельные камни, называемые «изюмом», крупностью более 150 мм. Наибольший размер камня-«изюма» не должен превышать Уз наименьшего размера бетонируемого без перерыва блока или массива. Для «изюма» отбирают камни без трещин. Применять камни с гладкой (окатанной) поверхностью нельзя из-за плохого сцепления их с бетоном. При возведении массивных конструкций из легкого бетона на пористых заполнителях укладка «изюма» не допускается.

Перед укладкой камень тщательно очищают и обмывают струей воды под напором. Расстояние между укладываемыми камнями должно допускать применение глубинного вибратора, т. е. оно должно быть не менее 20 см. В этом случае вокруг каждого камня будет достаточный слой бетона. Камни также не должны соприкасаться с арматурой и закладными частями. Расстояние от камня до опалубки должно быть не менее 30 см.

Уменьшение расхода цемента при применении «изюма» ведет к снижению разогрева бетона от экзотермии (тепловыделения при схватывании и твердении цемента), что имеет большое значение, особенно при высоких темпах возведения массивных бетонных сооружений.

Подстилающий слой под ноль

Бетонный подстилающий слой (подготовку) устраивают под бетонные, асфальтовые и другие полы. Для подстилающего слоя применяют обычно жесткие бетонные смеси.

При плотных грунтах бетонную смесь укладывают в подстилающий слой непосредственно на спланированный грунт, при более слабых грунтах - на втрамбованный в грунт слой щебня. При слабых грунтах подстилающий слой бетона иногда армируют сеткой из арматурной стали.

Перед бетонированием подстилающего слоя устанавливают маячные направляющие доски, которые прибивают к кольям, забитым в грунт. Маячные доски располагают на расстоянии 3-4 м одна от другой, причем верхняя грань доски должна находиться на уровне поверхности подстилающего слоя.

Бетонную смесь в подстилающий слой и покрытие пола укладывают полосами шириной 3-4 м, отделенными маячными досками. Полосы бетонируют через одну. Промежуточные полосы бетонируют после затвердения бетона в смежных полосах. Перед бетонированием промежуточных полос маячные доски снимают.

В бетонном подстилающем слое устраивают через каждые две полосы продольные и через 9-12 м по длине полос поперечные деформационные швы (рис. 56), которые разбивают площадь бетонирования на отдельные плиты размером от 6X9 до 8X12 м. Кроме того, в каждой плите между смежными полосами бетонирования образуются рабочие швы.

Боковые грани полос, образующие продольный деформационный шов, обмазывают горячим битумом слоем 1,5-2 мм перед укладкой бетонной смеси в смежную полосу, примыкающую к обработанной битумом грани. Боковые грани полос в рабочем шве битумом не обмазывают.

Поперечный деформационный шов образуют с помощью металлической полосы шириной 80-100 мм и толщиной 4-6 мм, заглубляемой в бетонный подстилающий слой на Уз его толщины. Полосу оставляют в бетоне на 20-40 мин, после чего ее осторожно извлекают. Образовавшийся паз после окончательного затвердения бетонной смеси тщательно очищают и заливают битумом или цементным раствором.

Рис. 56. Расположение швов при бетонировании подстилающего слоя: I-V - цолосы бетонирования в порядке очередности укладки бетонной смеси;, 1-25 - очередность бетонирования отдельных плит

Бетонную смесь для бетонирования подстилающего слоя подают на место укладки обычно в автобетоновозах. Уплотняют ее виброрейкой, представляющей собой металлическую балку (тавр, рельс) длиной 4,1 м, на середине которой укреплен один или два электродвигателя от поверхностного вибратора ИВ-91. Вибробрус передвигают по маячным направляющим доскам или по поверхности ранее забетонированных смежных полос. В небольших помещениях (площадью до 100 м2) смесь уплотняют поверхностными вибраторами ИВ-91.

Бетонные покрытия полов делают однослойными или двухслойными. Однослойные покрытия толщиной 25-50 мм укладывают на основание по маячным рейкам и уплотняют виброрейкой или поверхностным вибратором.

При укладке бетонной смеси двумя слоями (подстилающий слой и чистый пол) нижний слой уплотняют поверхностным вибратором ИВ-91. Верхний слой укладывают до начала схватывания бетонной смеси в нижнем слое и уплотняют виброрейкой, перемещаемой по маячным доскам.

В конце рабочей смены в местах, где намечено закончить укладку бетонной смеси, устанавливают доску на ребро, после чего укладывают последнюю порцию бетонной смеси и вибрируют ее вдоль края. Если, нет перегородки, устанавливать виброрейку у края уложенного слоя нельзя, так как при этом край слоя будет оползать.

В стесненных местах (между колоннами, фундаментами под оборудование, верх которых расположен выше уровня пола) бетонную смесь заглаживают гладилкой (рис. 57, а) на длинной рукоятке или полутерком (рис. 57, б).

Цементное молоко, выступающее на поверхность подстилающего слоя или покрытия при уплотнении бетонной смеси, удаляют легким скребком с резиновой лентой (рис. 57, в).

Рис. 57. Ручной инструмент для заглаживания поверхностей бетона:
а - гладилка, б - деревянный полутерок, в - скребок с резиновой лентой для удаления цементного молока, г-гладильная доска, д - прорезиненная лента, е - кельма

Рис. 58. Машина СО-103 для затирки и выравнивания бетонных поверхностей:
1 - затирочный диск, 2 - съемные колеса, 3 - рукоятка управления, 4 - выключатель, 5 - кабель, 6 - электродвигатель, 7 - вспомогательная рукоятка для перестановки машины

Поверхность чистого бетонного пола через некоторое время после укладки по еще не затвердевшему бетону затирают с помощью машины СО-103 (рис. 58) или СО-89. Машина имеет затирочный диск 1 диаметром 600 мм, который приводится во вращение электродвигателем 6 мощностью 1,5 кВт. Диск совершает ПО об/мин, выравнивая и заглаживая при этом бетонную поверхность пола. Масса машины 100 кг. Производительность 40 м2/ч. Обслуживает машину один рабочий. Машина снабжена съемной парой колес 2 для ее перемещения.

При малых объемах работ окончательно отделывают поверхность бетонного пола гладильной доской (см. рис. 57, г) или брезентовой прорезиненной лентой (см. рис. 57, д) шириной 300- 400 мм, концы которой прикреплены к валикам, служащим ручками. Длина ленты должна быть на 1 -1,5 м больше ширины бетонируемой полосы.

Через 30 мин после окончания бетонирования рабочие лентой заглаживают уплотненный бетон. К этому времени на поверхности бетона выступает тонкая пленка воды, которую рабочие сгоняют, затирая поверхность легкими продольными и поперечными движениями ленты. Рабочие через 15-20 мин возвращаются к заглаженному слою и окончательно заглаживают бетон более короткими движениями ленты.

Примерно через 30 мин после этого бетон обрабатывают с перекидного мостика металлическим полутерком, обнажая зерна гравия (щебня), что создает хорошее сопротивление поверхности бетона истиранию. Если высокой прочности на истирание не требуется, то по бетонной подготовке устраивают цементный пол из слоя цементного раствора, приготовленного на крупном песке.

Для придания полу повышенной плотности применяют железне-ние поверхности бетона: механическое - с помощью затирочной машины СО-ЮЗ или ручное - стальными кельмами (см. рис. 57,в). Железнение заключается в том, что сухой и тщательно просеянный цемент втирают стальным инструментом в поверхность влажного бетона до появления на нем ровного блеска. Если бетон уже подсох, то перед подсыпкой цемента поверхность смачивают водой до насыщения.

Стены и перегородки

Стены и перегородки в разборно-переставной опалубке бетонируют без перерыва участками высотой не более 3 м.

При подаче бетонной смеси с высоты более 2 м применяют звеньевые хоботы. Тонкие стены и перегородки толщиной менее 15 см, где применять хоботы невозможно, бетонируют ярусами высотой до 2 м, при этом с одной стороны опалубку возводят сразу на всю высоту. К этой опалубке крепят арматуру. Вторую сторону опалубки возводят сначала на высоту одного яруса, а по окончании бетонирования яруса монтируют опалубку второго яруса и т. д. Уплотняют бетонную смесь глубинными или наружными вибраторами. Возобновляют бетонирование на следующем по высоте участке стены или перегородки лишь после устройства рабочего шва.

При необходимости бетонирования без рабочих швов участков стен и перегородок высотой более 3 м необходимо устраивать перерывы в работе для осадки бетонной смеси. Продолжительность перерывов должна быть не менее 40 мин и не более 2 ч.

При бетонировании стен резервуаров для хранения жидкостей необходимо непрерывно укладывать бетонную смесь на всю высоту слоями высотой не более 0,8 длины рабочей части вибратора. В исключительных (аварийных) случаях разрешается устраивать рабочий шов с последующей тщательной обработкой его поверхности. Стыки стен и днища резервуаров выполняют в местах, предусмотренных проектом.

В больших резервуарах окружность делят на секции вертикальными швами и бетонируют секционно, но лучше и такие резервуары бетонировать по всей окружности непрерывно.

Для придания поверхностям днищ и стен резервуаров большей водонепроницаемости применяют железнение.

Стены в вертикально-скользящ eat (подвижной) опалубке начинают бетонировать, наполняя форму бетонной смесью на половину ее высоты, в два или три слоя с уплотнением вибраторами. На укладку двух (трех) слоев бетонной смеси по всему периметру следует затрачивать не более 3,5 ч. Затем опалубку отрывают и поднимают (непрерывно) со скоростью 30- 60 см/ч до момента заполнения опалубки бетонной смесью на всю высоту.

В дальнейшем бетонную смесь укладывают в форму непрерывно слоями по 200-250 мм, не доходя до ее верха на 50 мм. Обычно слои укладываемой бетонной смеси принимают по высоте не более 200 мм в тонких стенах (толщиной до 200 мм) и не свыше 250 мм в остальных конструкциях. Следующий по высоте слой начинают укладывать только после окончания укладки предыдущего на заданную высоту по всему периметру опалубки.

Для приготовления бетонной смеси применяют ^портландцемент марки не менее 400 с началом схватывания не ранее 3 ч и концом схватывания не позднее 6 ч. Водоцементное отношение должно быть не более 0,5 для районов с суровым климатом и 0,55 - для остальных районов.

Размер зерен крупного заполнителя должен быть не более!/е наименьшего размера поперечного сечения бетонируемой конструкции, а для густоармированных конструкций - не более 20 мм.

Бетонную смесь в подвижные формы подают бадьями или бетононасосами. При заполнении углов форм применяют лопаты и ковши.

Бетонную смесь уплотняют вибраторами с гибким валом или штыкуют вручную шуровками (металлическими стержнями). Во избежание повреждения нижележащих слоев бетона нельзя упирать вибронаконечник в опалубку или арматуру.

Темп укладки бетонной смеси определяется наиболее выгодной рабочей скоростью подъема форм, исключающей возможность как сцепления уложенного бетона с опалубкой, так и оползания его по выходе из форм. При такой скорости бетон, освобождающийся от опалубки, на ощупь твердый, но следы от щитов опалубки на нем легко заглаживаются. Прочность его на сжатие равна примерно 0,8-1 МПа.

При скользящей опалубке не следует допускать перерывов в бетонировании продолБ^ительностью более 2 ч. При более длительных перерывах необходимо продолжать медленный подъем форм до момента появления между бетоном и стенками опалубки различимого на глаз зазора. Перед возобновлением бетонирования поверхность затвердевшего бетона в шве должна быть обработана по правилам, изложенным в § 11.

Поверхность стен, бетонируемых в скользящей опалубке, затирают сразу по выходе бетона из форм, используя специальные подмости, подвешенные к формам. Бетон затирают стальными терками без добавления раствора, лишь слегка смачивая его водой с помощью кисти. Одновременно заделывают раковины и исправляют дефекты бетонирования.

При сухих ветрах или температуре наружного воздуха 30°С и выше от козырька опалубки до настила подмостей делают защитные фартуки из брезента, мешковины, Забетонированная часть конструкции (сооружения) высотой не более 10 м должна быть освидетельствована, чтобы было можно корректировать ее положение. Результаты освидетельствования и приемки заносят в журнал производства работ.

Стены в горизонтально-скользящей (к а т у -чей) опалубке при возведении конструкций большой протяженности (подпорных стен, тоннелей, коллекторов, водоводов и других сооружений, возводимых открытым способом) бетонируют поярусно. Бетонную смесь, приготовленную на портландцементе марки не менее 400 с началом схватывания не ранее 1 ч и концом схватывания не позднее 6 ч, укладывают на всю высоту опалубочного щита непрерывно, не доходя до верха щитов на 50-70 мм. Опалубку перемещают по горизонтали на следующую позицию после набора уложенным бетоном требуемой распалубочной прочности.

Колонны

Колонны со сторонами сечения от 0,4 до 0,8 м при отсутствии перекрещивающихся хомутов бетонируют без перерыва участками высотой не более 5 м, свободно сбрасывая в опалубку бетонную смесь непосредственно из тары. При спуске бетонной смеси с большей высоты применяют звеньевые хоботы.

Колонны со сторонами сечения менее 0,4 м и колонны любого сечения, имеющие перекрещивающиеся хомуты, которые вызывают расслоение бетонной смеси при ее падении, бетонируют без перерыва участками высотой не более 2 м. В этом случае бетонную смесь подают через окна, устраиваемые в боковых стенах опалубки. Уплотняют бетонную смесь глубинными или наружными вибраторами. Следующие по высоте участки бетонируют только после устройства рабочего шва.

При большей высоте участков колони, бетонируемых без рабочих швов, необходимо устраивать перерывы в бетонировании для осадки бетонной смеси. Продолжительность перерыва должна быть не менее 40 мин и не более 2 ч.

Для строгого соблюдения толщины защитного слоя в колоннах применяют специальные прокладки, изготовленные из цементного раствора и прикрепляемые до бетонирования к стержням арматуры вязальной проволокой, заложенной в прокладки при их изготовлении.

Опалубку высоких колонн монтируют только е трех сторон, а с четвертой ее наращивают в процессе бетонирования. Если над колоннами расположены балки и прогоны с густой арматурой, не позволяющей бетонировать колонны сверху, то бетонировать их разрешается до установки арматуры примыкающих к ним балок.

Колонны, как правило, бетонируют на всю высоту этажа без рабочих швов. Рабочие швы можно устраивать только на уровне верха фундамента А- А (рис. 59, а) или у низа прогонов и балок Б - б.

Рис. 59. Расположение рабочих швов при бетонировании колонн:
а - колонна, поддерживающая ребристое перекрытие, б - колонна с подкрановыми балками, в - колонна безбалочных перекрытий, г - стойка и ригель рамы; 1 - фермы перекрытий, 2 - подкрановые балки, 3 - консоли для подкрановых балок; А-А, Б-Б, В-В, Г-Г - положение рабочих швов

В колоннах промышленных цехов рабочие швы можно устраивать на уровне верха фундамента А - А (рис. 59, б), на уровне верха подкрановых балок Б - Б или на уровне низа консолей (выступов) В-В, поддерживающих подкрановые балки. В колоннах безбалочных перекрытий можно устраивать швы на уровне верха фундамента А - А (рис. 59, в) и низа капителей Б - Б. Капитель следует бетонировать одновременно с плитой перекрытия. Рамные конструкции возводят с перерывом между бетонировав нием колонн (стоек) и ригелей рам, устраивая рабочие швы у низа или верха скоса (вута) Г-Г (рис. 59, г).

Перекрытия и отдельные балки

Перекрытия (балки и плиты), монолитно связанные с колоннами и стенами, бетонируют не ранее чем через 1-2 ч после бетонирования колонн и стен из-за необходимости первоначальной осадки уложенной в них бетонной смеси.

Балки (прогоны) и плиты ребристых перекрытий бетонируют, как правило, одновременно. Балки, арки и тому подобные конструкции при высоте более 80 см бетонируют отдельно от плит, устраивая рабочие швы на 2-3 см ниже уровня нижней поверхности плиты, а при наличии в плите вутов - на уровне низа вута плиты.

Для образовани защитного слоя в балках и прогонах применяют специальные прокладки, изготовленные из цементного раствора, на которые устанавливают арматуру. Бетонщики по мере бетонирования слегка встряхивают арматуру с помощью металлических крючьев, следя за тем, чтобы под арматурой образовался защитный слой бетона необходимой толщины.

Рис. 60. Расположение рабочих швов при бетонировании ребристых перекрытий в направлении, параллельном второстепенным! (а) и главным (б) балкам:

В балки и прогоны бетонную смесь укладывают горизонтальными слоями толщиной 30-50 см в зависимости от типа применяемого вибратора. Если балки густо армированы, то при бетонировании применяют глубинные вибраторы ИВ-75, ИВ-66. В прогонах и балках больших размеров бетонную смесь уплотняют вибраторами ИВ-67 или ИВ-79. В местах пересечения арматуры прогонов и балок при невозможности применения вибраторов бетонную смесь уплотняют штыкованием.

В плиты бетонную смесь укладывают по маячным рейкам, которые устанавливают на опалубке рядами через 2- 2,5 м и прикрепляют к бобышкам, расположенным на опалубке. Верхнюю плоскость рейки располагают на уровне верха плиты. После снятия реек и бобышек оставшиеся в плите углубления заполняют бетонной смесью.

Вибраторы для уплотнения бетонной смеси выбирают в зависимости от толщины плит и вида армирования (табл. 9).

Выравнивают и заглаживают поверхность плиты затирочной машиной СО-103, а при малых объемах работ - правилом и гладилками.

Рабочий шов при бетонировании плоских плит можно устраивать в любом месте параллельно меньшей стороне плиты. При бетонировании ребристых перекрытий в направлении, параллельном второстепенным балкам, а также отдельных балок шов устраивают в пределах средней трети пролета балок (рис. 60, а), а при бетонировании в направлении, параллельном главным балкам, - в пределах двух средних четвертей пролета балок и плит (рис. 60, б). У опор рабочие швы устраивать нельзя, так как впоследствии в швах могут появиться трещины. В балках и плитах рабочие швы должны быть вертикальными, поэтому в намеченных местах перерыва бетонирования в плитах ставят рейки по толщине плиты, а в балках -щитки с вырезами для пропуска арматуры.

Арки и своды

Своды большой протяженности делят по длине на отдельные участки бетонирования рабочими швами, перпендикулярными образующей свода. Бетонную смесь укладывают на каждом участке арок и сводов одновременно с двух сторон от пят к замку (от опор к середине), что обеспечивает сохранность проектной формы опалубки в течение всего периода бетонирования.

Рис. 61. Расположение усадочных
швов в своде: 1 - пяты свода, 2 - усадочные швы, 3 - замковая полоса; /, //, III - порядок бетонирования

Если возникает опасность выпучивания, т. е. поднятия опалубки у замка (ключа) свода или арки во время бетонирования боковых частей, то незабетонированный участок опалубки в замке временно нагружают (например, мешками с песком). При крутых сводах участки у опор бетонируют в двусторонней опалубке, причем вторую (верхнюю) опалубку устанавливают отдельными щитами по ходу бетонирования.

Промежутки между полосами (усадочные швы) 2 (рис. 61), оа* тавляемые шириной примерно 300-500 мм, бетонируют после того как произойдет основная усадка бетона в полосах II и III, т. е. через пять дней после окончания их бетонирования. Усадочные швы бетонируют малоподвижной бетонной смесью, которую вибрируют. Затяжки сводов и арок, имеющих натяжные приспособления, бетонируют после подтягивания этих приспособлений.

В сводах бетонную смесь уплотняют поверхностными вибраторами ИВ-91, а при густом армировании ее предварительно прорабатывают вибраторами ИВ-66, ИВ-67 или ИВ-79.

Сроки и порядок раскружаливания арок и сводов устанавливаются проектом сооружения.

Обделки туннелей

Туннельные обделки чаще всего бетонируют параллельно € проходкой туннеля. При этом скорость возведения обделки примерно равна скорости проходки туннеля.

Параллельное ведение проходческих и бетонных работ сокращает общий срок строительства туннеля, но при небольших размерах поперечного сечения туннеля вызывает значительные затруднения и неудобства, особенно при транспортировании породы от забоя к порталам и перевозке бетонной смеси и других материалов от порталов к забою. По этой причине в туннелях малой площади поперечного сечения с однопутным движением, строящихся в прочных породах, обделку возводят по окончании проходки всего туннеля или его участка между промежуточными дополнительными забоями.

Туннельную обделку бетонируют или непрерывно по всему поперечному сечению выработки, или в определенной последовательности по отдельным частям контура. В последнем случае возможны два решения: сначала бетонируют лоток туннеля или, наоборот, свод и стены.

Своды туннелей бетонируют одновременно с двух сторон - от пят к замку радиальными слоями. Замок бетонируют наклонными слоями вдоль свода, а опалубку закладывают по мере бетонирования короткими участками от кружала до кружала. Замковые рабочие швы делают радиальными.

Бетонную смесь для обделки туннелей, как правило, приготовляют вне туннеля на бетонном заводе, располагаемом вблизи портала. В коротких туннелях у портала устанавливают бетононасос (или пневмонагнетатель), подающий бетонную смесь по бетоно-воду непосредственно за опалубку.

При большой длине туннеля бетонную смесь можно доставлять от портала в автосамосвалах или вагонетках 9 (рис. 62) к пневмонагнетателю 5, который подает смесь за опалубку I-IV.

В связи с тем, что смесь в пути расслаивается, предпочитают приготовлять ее в самом туннеле, если позволяют его размеры. В этом случае в туннеле располагают бетонопоезд, состоящий из бетононасоса или пневмонагнетателя, бетоносмесителя и передвижного конвейера. Заполнители и цемент, отмеренные в необходимых количествах, подвозят к бетоносмесителю в вагонетках. Применение передвижного бетонопоезда позволяет при бе-тонировани обделки туннеля пользоваться бетоноводом небольшой длины и упростить процесс бетонирования.

За опалубку бетонную смесь подают с торца или через люки в опалубке с помощью бетононасоса или пневмонагнетателя. В боковые стены туннеля и лоток бетонную смесь можно также подавать опрокидными вагонетками с применением распределительных желобов.

Уплотняют бетонную смесь послойно глубинными вибраторами через окна, предусматриваемые в каждой опалубочной секции, или наружными вибраторами, прикрепляемыми к опалубке. По окончании бетонирования и достижении бетоном необходимой прочности на одном участке секцию катучей опалубки передвигают на следующий участок, и все операции повторяют.

Если стены обделки туннеля бетонируют после возведения свода, то перед бетонированием опалубку с нижней поверхности пят свода удаляют и поверхность тщательно очищают. Бетонируют стены горизонтальными слоями с одновременным наращиванием опалубки до высоты, не доходящей до пяты свода на 40 см. Пространство между пятой свода и примыкающей стеной заполняют жесткой бетонной смесью и тщательно ее уплотняют. Предварительно на участке примыкания закладывают трубки для последующего нагнетания цементного раствора, обеспечивающего плотность шва примыкания.

Иногда при бетонировании туннельных обделок, кроме обычного метода укладки готовой бетонной смеси за опалубку, применяют раздельное бетонирование, заключающееся в последовательной укладке в обделку сначала крупного заполнителя, а затем цемент-но-песчаного раствора. Этот способ встречается при строительстве гидротехнических туннелей, например в двухслойных конструкциях обделок, при укладке наружного слоя обделки небольшой толщины за первый (внутренний) слой ее, возведенный из сборного железобетона или стальной оболочки.

Крупный заполнитель (чаще всего гравий) до нагнетания в него раствора должен быть хорошо уплотнен вибрированием или укладкой его под давлением гравиенагнетателями. Затем под давлением нагнетают раствор высокой подвижности, достаточной, чтобы заполнить все мельчайшие зазоры между зернами крупного заполнителя. Нагнетание начинают с нижней части обделки.

Раздельное бетонирование особенно эффективно в тех случаях, когда подача бетонной смеси бетоноводом в узкий зазор за-трубного пространства затруднена даже на длину одной секции внутренней оболочки, дополнительная обработка глубинным вибратором уложенной смеси неосуществима, а наружные вибраторы могут не дать необходимого уплотнения. При нагнетании раствора им одновременно заполняют мелкие поры и трещины в породе.

При возведении наружного слоя обделки методом раздельного бетонирования отпадает необходимость в последующем нагнетании раствора за обделку.

Технологические приемы укладки бетонной смеси назначают в зависимости от типов конструкций и требований к ним, состава применяемой бетонной смеси, конструктивных особенностей опалубки, способов подачи смеси к местам укладки. С учетом данных факторов практикой разработаны эффективные методы укладки бетонной смеси, которые изложены ниже для различного типа наиболее массовых конструкций.

При бетонировании ведется журнал бетонных работ, в котором указываются даты начала и окончания бетонирования, классы бетона, составы бетонной смеси и ее подвижность, объемы выполненных работ и даты распалубливания конструкций.

Для устройства бетонных подготовок под полы применяют бетонную смесь с осадкой конуса 0...2 см. Бетонирование полов и подстилающих слоев осуществляется полосами шириной 3...4 м через одну по маячным доскам (рис. 14.3). В промежуточные полосы бетонную смесь укладывают после затвердения бетона в смежных полосах. Перед бетонированием промежуточных полос снимают маячные доски; по этим граням образуются рабочие швы.

Рис. 14.3. Укладка бетонной смеси в подготовке под полы: а ) разбивка
на карты-полосы; б ) схемы укладки; 1 – карта-полоса; 2 – поперечная доска;

Бетонную смесь выгружают на место бетонирования непосредственно из автобетоновоза (или подают бетононасосами). Слои смеси укладывают на 1...2 см выше проектной высоты, предварительно разравнивают, уплотнение осуществляют, добиваясь опускания бетонной смеси до уровня маяков или ранее забетонированных смежных полос. Виброрейки на одной позиции держат до тех пор, пока она не опустится обоими концами на маячные доски. По схватившемуся бетону при прочности 1,2...1,5 МПа проходят затирочной машиной, поверхность бетона для повышения прочности железнят (в поверхность втирают сухой цемент).

В фундаменты и массивы в зависимости от объема, заглубления, высоты и других особенностей бетонную смесь укладывают по следующим технологическим схемам: с разгрузкой смеси из транспортного прибора непосредственно в опалубку, с передвижного моста или эстакады, с помощью вибропитателей и виброжелобов, бетоноукладчиков, бетононасосов, бадей.

При укладке в малоармированные фундаменты и массивы применяют жесткие бетонные смеси с осадкой конуса 1...3 см, в густоармированные – с осадкой конуса 4...6 см.

В ступенчатые фундаменты с общей высотой до 3 м и площадью нижней ступени до 6 м 2 смесь подают через верхний край опалубки, предусматривая меры против смещения анкерных болтов и закладных деталей. При виброуплотнении внутренние вибраторы погружают в смесь через открытые грани нижней ступени и переставляют их по периметру ступени по направлению к центру фундамента. Аналогично ведут виброуплотнение бетона второй и третьей ступеней, после чего их заглаживают. В пилоны бетонную смесь можно укладывать сразу же после окончания уплотнения в ступенях. Смесь в пилон подают через верх опалубки. Уплотняют ее внутренними вибраторами, опуская их сверху (рис. 14.4).

Рис. 14.4. Схема укладки бетонной смеси в ступенчатые фундаменты:
а ) бетонирование 1 ступени; б ) бетонирование 2 ступени; в ) бетонирование 3 ступени;
1 – опалубка фундамента; 2 – бадья с бетонной смесью; 3 – рабочий настил

с ограждением; 4 – вибратор; 5 – звеньевой хобот

При высоте ступенчатых фундаментов более 3 м и площади нижней ступени более 6 м 2 первые порции бетонной смеси подают в нижнюю ступень по периметру. В последующем смесь поступает через приемный бункер и звеньевые хоботы. Виброуплотнение смеси ведут, как и в предыдущем случае, внутренними вибраторами.

В высокие пилоны бетонную смесь с подвижностью 4...6 см необходимо подавать медленно и даже с некоторыми перерывами (1...1,5 ч), чтобы исключить выдавливание бетона, уложенного в ступени, через их верхние открытые грани.

В массивные фундаменты, воспринимающие динамические нагрузки (например, под прокатное, кузнечно-прессовое оборудование) бетонную смесь укладывают непрерывно. Объем фундаментов достигает 2,5...3,0 тыс. м 3 . Бетонную смесь в них подают с эстакад транспортерами, бетононасосами или комбинированными способами с темпом до 300...350 м 3 за смену. В труднодоступные места массива подают смесь и распределяют ее по площади фундамента с помощью виброжелобов.

Бетонную смесь в массивные фундаменты с густой арматурой укладывают горизонтальными слоями толщиной 0,3...0,4 м, уплотняя ее ручными внутренними вибраторами.

Крупные фундаменты и массивы бетонируют по способу непрерывного бетонирования или разделяют горизонтальными швами на ярусы, а вертикальными швами на блоки. Массивы расчленяют на блоки бетонирования площадью 50...60 м 2 и высотой 1,2...2,0 м, укладку бетона предпочтительно выполнять в шахматном порядке. Для нормального и качественного уплотнения бетонную смесь укладывают только слоями по 0,3...0,4 м и без перерывов в бетонировании. Допустимы только швы в местах, предусмотренных проектом. Бетонирование блоков в каждом ярусе производится непрерывно, слоями одинаковой толщины и с одним и тем же направлением укладки смеси в каждом слое; при укладке непременно и одновременно осуществляется уплотнение бетонной смеси.

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

Метод эффективен при возведении массивных конструкций, расположенных ниже уровня земли: подколонников, фундаментов под оборудование, стен подземных сооружений.

Порядок возведения сооружений методом безопалубочного бетонирования следующий. Арматурный блок с закрепленными на нем закладными деталями и фиксаторами защитного слоя доставляют к специальному стенду, расположенному в непосредственной близости от места установки. Стенд представляет собой площадку, выложенную железобетонными плитами, на которой из швеллеров устраивают ванну высотой и размерами в плане, несколько большими боковой грани блока. Арматурный блок устанавливают краном в ванне и с помощью вибраторов, закрепленных на блоке, втапливают в бетон до тех пор, пока фиксаторы защитного блока не коснутся поверхности стенда. После того как бетон наберет необходимую прочность, блок извлекают из ванны и погружают в слой бетона следующей гранью. Готовый блок устанавливают в проектное положение, выполняют обратную засыпку грунта и бетонируют.

Данный метод по сравнению с традиционным методом бетонирования позволяет снизить трудовые затраты почти вдвое.

При бетонировании крупных массивов в целях экономии цемента и снижения стоимости сооружения в бетонную смесь добавляют «изюм» – камни и валуны размером более 150 мм, но не более 1/3 наименьшего размера конструкции и получают так называемый камнебетон. Камень размещают равномерно по площади, но не ближе 300 мм от опалубки. Общее количество камней и валунов не должно превышать 40 % объема бетонируемого блока.

При бетонировании колонн нижнее отверстие в коробе опалубки, место примыкания колонны к фундаменту перед укладкой бетонной смеси очищают от строительного мусора, после чего в опалубку укладывают слой цементного раствора состава 1:2…1:3 или мелкозернистого бетона толщиной 10…20 см. Этот буферный слой исключает образование раковин и неплотностей у основания колонны.

В колонны высотой до 5 м со сторонами сечения до 0,8 м, не имеющие перекрещивающихся хомутов, бетонную смесь укладывают сразу на всю высоту до низа примыкающих прогонов, балок. Смесь осторожно загружают сверху и уплотняют внутренними вибраторами. При высоте же колонн свыше 5 м смесь подают через воронки по хоботам. В высокие и густоармированные колонны с перекрещивающимися хомутами смесь укладывают ярусами до 2 м, загружая через окна в опалубке или специальные карманы. Иногда для подачи бетонной смеси опалубку колонн выполняют со съемными щитами, которые устанавливают после бетонирования нижнего яруса (рис. 14.5).

Бетонирование прогонов, балок и плит следует начинать через 1-2 ч после бетонирования колонн и первоначальной осадки в них бетона.

Бетонирование балок (прогонов) и плит в ребристых перекрытиях, производят, как правило, одновременно. Балки высотой более 80 см можно бетонировать независимо от примыкаемых к ним плит. Бетонную смесь подают на перекрытия по бетоноводам или в бадьях, разгружаемых на весу.

Балки высотой более 80 см бетонируют слоями 30…40 см, при этом каждый слой в отдельности уплотняют глубинными вибраторами. Густоармированные прогоны и балки уплотняют вибраторами со специальными насадками. Последний слой бетонной смеси не доводят до нижней плоскости плиты на 3…5 см.

Рис. 14.5. Укладка бетонной смеси в колонны: а ) колонны высотой до 5 м;

б ) то же, высотой более 5 м; в ) то же, с густой арматурой; г ) схема опалубки
со съемным щитом; 1 – опалубка; 2 – хомут; 3 – бадья; 4 – вибратор с гибким валом;
5 – приемная воронка; 6 – звеньевой хобот; 7 – навесной вибратор;
8, 9 – карманы; 10 – съемный щит

Плиты перекрытия бетонируют сразу на всю ширину с уплотнением поверхностными вибраторами при их толщине до 0,25 м и внутренними при большей глубине.

Особенность укладки бетонной смеси при возведении стен и перегородок зависит от их толщины и высоты, а также вида используемой опалубки (рис. 14.6).

Рис. 14.6. Укладка бетонной смеси в стены и перегородки:
а ) в стены толщиной 0,5 м и высотой 3 м; б ) в тонкие стены и перегородки с подачей бетонной смеси бадьями; в ) то же, бетононасосом; 1 – ранее забетонированный участок стены; 2 – звеньевой хобот с воронкой; 3 – вибратор с гибким валом; 4 – шланг
бетононасоса; 5 – разделительная опалубка; 6 – опалубка; 7 – наружный щит опалубки; 8 – арматурный каркас; 9 – бадья с бетоном; 10 – направляющий щит;
11 – подмости для рабочих

При возведении стен в разборно-переставной опалубке смесь укладывают участками высотой не более 3 м. В стены толщиной более 0,5 м при слабом армировании подают бетонную смесь подвижностью 4...6 см. При длине более 20 м стены делят на участки по 7... 10 м и на границе участков устанавливают разделительную опалубку. Бетонную смесь подают непосредственно в опалубку в нескольких точках по длине участка бадьями, виброжелобами, бетононасосами. При высоте стен более 3 м используют звеньевые хоботы, при этом смесь укладывают горизонтальными слоями толщиной 0,3...0,4 м с обязательным вибрированием.

В тонкие и густоармированные конструкции стен и перегородок укладывают подвижные бетонные смеси (6...10 см). При толщине стены до 0,15 м бетонирование ведут ярусами высотой до 1,5 м. С одной стороны опалубку возводят на всю высоту, а со стороны бетонирования – на высоту яруса. Это позволяет повысить качество и обеспечить удобство работы. Уложив бетонную смесь в первый ярус, наращивают опалубку следующего и т. д. При подаче бетонной смеси бетононасосом опалубка может быть выставлена сразу на всю высоту с обязательным условием, чтобы конец бетоновода был заглублен в укладываемую бетонную смесь (так называемое «напорное бетонирование»).

В арки и своды пролетом менее 20 м бетонную смесь укладывают одновременно с двух сторон – от пят к замку, а пролетом более 20 м – отдельными участками, симметрично расположенными относительно середины. Между участками оставляют разделительные полосы шириной 0,8...1,2 м. На каждом участке смесь подают непрерывно. Начинают укладку смеси с участков, прилегающих к опорам. Затем во избежание выпучивания опалубки в вершине арки (свода) смесь укладывают в замковый участок. После этого бетонную смесь подают в рядовые участки равномерно с двух сторон конструкции. В разделительные полосы смесь укладывают через 6...8 сут после того, как произойдет усадка бетона основных участков. Для полос применяют жесткую бетонную смесь с осадкой конуса 1...3 см.

На крутых участках арок или сводов, чтобы исключить сползание бетонной смеси при вибрировании, бетонирование ведут в двусторонней опалубке, наружные щиты которой наращивают по ходу процесса.

Бетонную смесь укладывают в скользящую опалубку слоями по всему периметру, причем высота первого слоя составляет половину высоты опалубки или около 50...60 см. После небольшого перерыва, в течение которого бетон твердеет и набирает начальную прочность, опалубку поднимают на 1...2 см. Убеждаются: правильно ли сформировалась конструкция из уложенного бетона, после чего продолжают укладку бетонной смеси, но теперь толщина укладываемых слоев не должна превышать 20...30 см. Уровень бетонной смеси в опалубке всегда должен поддерживаться на 25...30 см ниже верха опалубки. Интенсивность укладки согласуется со скоростью подъема форм опалубки, при которой освобожденный от опалубки бетон становится твердым на ощупь, а следы от опалубки легко заглаживаются. Перерывы в бетонировании не должны превышать 2...3 ч.

Бетонирование рамных конструкций также осуществляется без перерывов. Своды и арки бетонируют без перерывов одновременно от пят с двух сторон. Усадочные швы между отдельными участками заделывают жесткой смесью через 5...7 сут.

Началу бетонирования должна предшествовать тщательная проверка (с составлением акта) геометрических размеров, устойчивости и прочности опалубки.

Литьевая технология бетонирования возможна при применении бетонов высокой подвижности (марка П5), с использованием добавок – суперпластификаторов (СП). Введение суперпластификаторов в бетонную смесь резко увеличивает ее подвижность, что, в свою очередь, позволяет укладывать ее в опалубку методом литья. При этом смесь полностью заполняет всю опалубку под действием гравитационных сил. Метод позволяет сократить расход цемента и повысить качество бетонируемых конструкций.

При приготовлении литых бетонных смесей следует руководствоваться следующим регламентом введения СП в бетонную смесь:

Для бетонных смесей, укладываемых в опалубку в течение не более 20…30 мин после ее приготовления, вводят СП с водой затворения;

Для бетонных смесей, укладываемых в конструкцию в течение 90…120 мин после ее приготовления, вводят СП непосредственно перед укладкой в опалубку.

Так как бетонные смеси литьевой консистенции, модифицированные суперпластификаторами, отличаются малой вязкостью и склонны к расслоению, а разжижающий эффект от действия СП длится от 30 до 60 мин, в них следует вводить стабилизирующие добавки, а в необходимых случаях и добавки-замедлители.

Технологические схемы транспортирования литой бетонной смеси принимаются в соответствии с условиями производства, а также способами ввода добавок-суперпластификаторов. Отечественный и зарубежный опыт свидетельствует, что для таких перевозок в подавляющем большинстве случаев следует применять автобетоносмесители. При доставке на большие расстояния допускается применять комбинированный способ, когда от бетонного завода до объекта в автосамосвалах транспортируется жесткая смесь. На объекте смесь с одновременным введением расчетного количества воды и СП выгружается в барабан автобетоносмесителя, где приготавливается литая бетонная смесь.

Подачу и распределение литой бетонной смеси в полость опалубки бетонируемой конструкции можно осуществлять следующими способами:

Грузоподъемными механизмами с помощью емкостей (бадей);

Гравитационным методом с помощью транспортных средств, лотков и желобов;

Ленточными конвейерами;

Средствами трубопроводного транспорта.

При подаче и распределении литой бетонной смеси грузоподъемными механизмами или гравитационным методом необходимо увеличить долю песка в смеси заполнителей на 4…5 % при мелких песках и до 10 % при крупных. При распределении бетонной смеси средствами трубопроводного транспорта необходимо тщательно подбирать гранулометрию заполнителей. В бетон с расходом цемента более 270 кг/м 3 в качестве стабилизатора следует вводить микронаполнитель – пылевидную фракцию с размером зерен менее 1 мм в количестве 24…35 % от массы заполнителя, а при меньшем расходе цемента содержание микронаполнителя увеличить до 35…40 %.

Литые бетонные смеси с СП позволяют широко внедрять безвибрационные способы бетонирования монолитных конструкций.

В зависимости от вида бетонируемой конструкции безвибрационная укладка может производиться тремя способами: наливным (гравитационным), методом «кран-бадья» и напорным. В отдельных случаях может применяться комбинированный (наливно-напорный) способ.

Суть наливного способа состоит в том, что литая бетонная смесь, уложенная в конструкцию, под действием гравитационных сил и вследствие своей высокой подвижности растекается в пределах бетонируемой конструкции, полностью заполняет ее объем и уплотняется под действием собственного веса. Данный способ исключает операции по распределению смеси в конструкции и требует лишь кратковременной виброобработки уложенного бетона в углах, стыках и местах, сильно насыщенных арматурой.

При гравитационном способе бетонируемая конструкция заполняется литой бетонной смесью непосредственно из транспортных средств. Этот метод наиболее эффективно применятся при бетонировании конструкций, развитых в плане, при относительно небольшой их толщине (фундаментные плиты, перекрытия и т.п.). В результате применения наливного метода бетонирования трудоемкость снижается на 30…35 %, а энергозатраты – на 10…15 %.

Метод «кран-бадья» применяется при бетонировании практически любых строительных конструкций и не требует специального оборудования. К его недостаткам относится необходимость перегрузок литой бетонной смеси из транспортных средств в бадьи.

При напорном методе бетонирования литая бетонная смесь подается в конструкцию при помощи бетононасосов. Растекание и уплотнение литой бетонной смеси происходит не только за счет гравитационных сил, но и за счет гидродинамического напора, развиваемого бетононасосом. Этот метод наиболее эффективен при бетонировании густоармированных монолитных конструкций, сложных конструктивных форм, он позволяет добиться практически 100%-й механизации бетонных работ. Метод не требует виброобработки уложенного бетона и более чем в 2 раза сокращает продолжительность, а также в 4-5 раз трудоемкость бетонирования конструкций.

Комбинированный (наливно-напорный) способ наиболее эффективно применяется при бетонировании стен. При этом укладка бетонной смеси ведется слоями, высота которых зависит от объема бетонируемой захватки, темпа бетонирования и времени перекрытия слоев.

В настоящее время литые бетоны с СП используются в 80 странах мира. В некоторых из них объем производства таких бетонов занимает около 70 % всего объема бетона и железобетона. Применение литых бетонных смесей для возведения зданий с использованием монолитных конструкций позволяет достигнуть комплексного снижения материальных и трудовых ресурсов, уменьшить почти в 3 раза число рабочих, занятых на бетонных работах, полностью или частично отказаться от применения вибрации для уплотнения бетонных смесей, достигнуть значительной экономии цемента и снизить энергозатраты.

Применение литых бетонных смесей сокращает трудозатраты на 30…90 %. При этом увеличивается оборачиваемость опалубочных форм, повышается производительность бетоноукладочного оборудования, улучшается качество бетона.

Каркасные конструкции состоят из колонн, прогонов, балок и плит (при безбалочных перекрытиях — из ко-лонн, капителей и плит). Колонны бетонируют обычно ярусами, а балки и плиты — после бетонирования под-держивающих колонн с перерывом в 1 ... 2 ч для того, чтобы бетон получил необходимую осадку.

Если балки и прогоны имеют густую арматуру, не позволяющую бетонировать колонны сверху, бетони-рование последних разрешено выполнять до установки арматуры примыкающих балок. СНиП допускает бето-нирование сверху колонн высотой не более 5 м и с по-перечными размерами не менее 400X400 мм и не более 800X800 мм, если они имеют хомуты, охватывающие арматурный каркас только снаружи. Колонны меньших размеров, а также имеющие хомуты, которые разделяют пространство внутри колонны на ряд клеток, необходи-мо бетонировать сбоку участками высотой не более 1....2 м.

При бетонировании колонн сверху нижний слой тол-щиной около 300 мм укладывают из раствора или из бетонной смеси с мелким гравием (иначе внизу полу-чится бетон с раковинами). При сбрасывании следую-щей порции смеси наиболее крупный заполнитель вытапливается в первый слой, в результате чего обра-зуется смесь нормального состава. На высоте около 0,7 м от низа колонны в опалубке иногда оставляют смотровое отверстие, через которое наблюдают за уклад-кой и дополнительно штыкуют смесь железными шуровками. Смотровое отверстие заделывают, как только бе-тонная смесь дойдет до его уровня.

Бетонную смесь в колоннах уплотняют внутренними вибраторами с жестким или гибким валом.

Вибраторы с гибким валом со стержневыми нако-нечниками удобны для уплотнения бетонной смеси в колонне как сбоку, так и сверху даже при густой арма-туре. Кроме того, можно опускать в колонну на канате вибраторы с жесткой штангой.

В колоннах небольшого поперечного сечения или тонких стенках значительной высоты бетонную смесь раньше часто уплотняли наружными вибраторами. Од-нако этот способ ныне не применяют ввиду большой трудоемкости, неравномерности уплотнения и расстрой-ства стыков и креплений опалубки. В процессе бетони-рования для плотной укладки смеси полезно обстуки-вать стенки опалубки снаружи на уровне укладываемо-го слоя бетонной смеси (и несколько ниже) деревянным молотком «барсом». Особенно тщательно обстукивают углы форм.

Колонны, как правило, бетонируют на всю высоту этажа без перерыва. Рабочие швы устраивают только у самого низа колонн на уровне верха фундамента или перекрытия или вверху колонны на несколько сантимет-ров ниже уровня примыкания балок перекрытия. В поддерживающих безбалочные пере-крытия колоннах с капителями рабочий шов устраивают у низа капители, которую бетонируют одновременно с плитой перекрытия. Колонны промыш-ленных цехов могут иметь рабочие швы на уровне верха подкрановых балок либо на уровне низа консолей (вы-ступов), поддерживающих подкрановые балки.

Балки и прогоны бетонируют, как правило, одновре-менно с плитами перекрытия. Разрыв во времени может быть допущен в виде исключения только при очень высоких балках и прогонах (высотой 800... 1000 мм и более). В этих случаях рабочий шов устраивают в бал-ках на 30... 50 мм ниже уровня плиты.

Для образования защитного слоя в балках и прого-нах арматуру лучше всего устанавливать на специаль-ные подкладки, изготовленные из цементного раствора. Иногда при отсутствии подкладок для этой цели при-меняют обрезки арматурной стали («лягушки»). Одна-ко такая замена нежелательна, а для наружных и под-земных конструкций недопустима, так как способствует прониканию влаги и ржавлению арматуры.

Для образования защитного слоя в плитах арматуру по мере бетонирования слегка встряхивают металлическими крючьями, следя при этом за тем, чтобы ’ под арматурой образовался слой бетона необходимой тол-щины (обычно 10 мм). Более целесообразно уклады-вать арматурные сетки на специальные подкладки (из пластмассы или из цементного раствора, но не из арма-турной стали).

Очень важно выдержать в натуре проектную толщи-ну плиты, для чего применяют маячные рейки, слегка прибиваемые к опалубке. Верх рейки должен совпадать с проектным уровнем верха плиты. Рейки снимают по мере бетонирования, а углубления заделывают бетонной смесью одновременно с заглаживанием поверхности плиты.

При наличии верхней арматуры, уложенной на под-ставках из арматурной стали, уплотнение бетонной сме-си необходимо вести с переставных скамеек, чтобы не помять верхнюю арматуру и сохранить ее проектное положение.

Рабочие швы при бетонировании перекрытий устраи-вают в средней части балок и плит. При бетонировании ребристых перекрытий в направлении, параллельном балкам, шов устраивают в пределах средней трети пролета балок, а при бетони-ровании в направлении, перпендикулярном балкам,— в пределах двух средних четвертей пролета прогонов и плит. Нельзя устраивать рабочие швы у опор, так как впоследствии в местах швов могут возникнуть трещи-ны. Рабочие швы как в балках, так и в плитах должны быть вертикальными, поэтому в намеченных местах пе-рерыва бетонирования должны ставить: в плитах — рейки по толщине плиты, а в балках — щитки с выре-зами для пропуска арматуры. Бетонирование перекрытия лучше вести по направлению второстепен-ных балок. В этом случае в наиболее нагруженных прогонах перекрытия швов не будет, а в плитах швы пересекут только распределительную (а не рабочую) арматуру. Однако можно вести бетонирование и по направлению главных балок-прогонов с соблюде-нием указанных выше правил.

При бетонировании безбалочных перекрытий рабо-чие швы устраивают также в средней части пролетов плит.

Устройство температурных швов выпол-няют особенно тщательно. При установке спаренных колонн нужно следить за тем, чтобы не сбить при бе-тонировании вставленную в короб перегородку и обес-печить спаренным элементам одинаковые размеры. В температурных швах на консолях и швах с вклады-шами необходимо обеспечить высокую проч-ность консолей и возможность скольжения одной по-верхности по другой. Опорную поверхность выравни вают строго по уровню и затирают стальной теркой, не допуская бугорков и неровностей, после чего уклады-вают металлический опорный лист.

К бетонированию вкладыша можно приступать не ранее двух-трех дней после бетонирования консоли, когда бетон отвердеет. Предварительно надо тщательно проверить, как укреплены леса и стойки опалубки, за-тем натереть и присыпать графитом нижний опорный лист, уложить на него верхний опорный лист и обма-зать глиной вровень с ним полосу между краями листов и опалубкой.

Для создания зазора в шов следует заложить дощеч-ки, обернутые толем (для облегчения удаления их при распалубливании).

При возведении зданий методом подъема пакет же-лезобетонных плит перекрытий (по числу этажей зда-ния) изготовляют внизу, обычно на уровне верха фун-даментов здания. Плиты имеют размеры, соответствую-щие размерам и конфигурации здания в плане.

Технология бетонирования плит соответствует опи-санной выше. Особенностью работ является необходи-мость устройства специальных разделительных слоев между плитами. Для этой цели следует применять лакэтиноль и известковый шлам с добавлением казеинового клея или казеино-меловую пасту.

«Пакэтиноль набрызгивают краскопультом в два слоя общей толщиной до 1 мм с разрывом в 2 ч. После этого через 2 ч наносят слой известкового шлама с казеино-вым клеем. Казеино-меловую пасту наносят валиками.

Разделительный слой устраивают только в сухую по-году или под укрытием от дождя.

Если высокой прочности на истирание не требуется, то по бетонной подготовке устраивают цементный пол из слоя цементного раствора, приготовленного на круп-ном песке. Для придания бетону повышенной плотности применяют железнение его поверхности: механическое — при помоши лопастной затирочной машины или руч-ное— стальными кельмами.

Железнение заключается во втирании стальным ин-струментом сухого, тщательно просеянного цемента в поверхность только что схватившегося бетона до появ-ления на нем ровного блеска. Цемент насыпают ров-ным, очень тонким слоем, после чего его с силой расти-рают. Если поверхность бетона сухая, ее перед посып-кой цемента смачивают водой до насыщения.

При устройстве монолитных бетонных покрытий по-лов существенного повышения качества и экономиче-ского эффекта можно достичь, применяя метод вакууми- рования бетона, т. е. отсасывание из тела бетона с по-мощью вакуум-насоса избыточной воды затворения. Для этого по окончании виброуплотнения бетонной смеси на поверхность бетона укладывают отсасывающие маты (фильтры), соединенные с вакуум-насосом. При разре-жении (создании вакуума), составляющем 60... 70%, из бетона удаляют около 20% содержащейся в нем во-ды, что снижает водоцементное отношение и повышает прочность, износостойкость и другие качества бетона. Одновременно происходит дополнительное уплотнение бетонной смеси, так как вследствие разрежения в си-стеме маты — бетон на нее сверху действует нагрузка, равная разности атмосферного давления и давления в бетоне, достигающая 70... 80 кН/м 2 . Продолжитель-ность вакуумирования зависит от подвижности бетонной смеси и составляет 1...2 мин на 10 мм толщины слоя уложенного бетона. Отсасывающие маты необходимо регулярно промывать, не реже одного раза в смену. При вакуумировании необязательно применение жест-ких смесей с малой осадкой конуса; можно применять пластичные смеси подвижностью 8...Ю см. Нормо- комплект машин и оборудования для бригады включает виброрейку, вакуум-насос с рукавами, всасывающие маты, заглаживающую машину и вспомогательный ин-струмент и приспособления.

Строительство монолитных колонн, балок и перекрытий

Наиболее массовыми конструкциями, возводимыми в монолитном железобетоне, являются колонны сечением 0,4×0,4 м - 0,6×0,8 м, балки и плиты пролетом 6 - 18 м. В зависимости от требуемой несущей способности они могут быть слабо и сильно армированы. Конструкции с густым армированием бетонируют смесью с осадкой конуса 6 … 8 см и крупностью заполнителя до 20 мм, со слабым армированием - смесью с осадкой конуса 4 - 6 см и крупностью заполнителя до 40 мм.
Авторство этой статьи принадлежит блогу - , . Использование статей ресурса допустимо только при установке активной обратной ссылки на блог автора.

Технологические схемы бетонирования колонн высотой до 5 м (а) и более (б), с густой арматурой балок (в), схема опалубки со съемным щитом (г): 1-опалубка, 2 - хомут, 3 - бадья, 4 - вибратор с гибким валом 5-приемная воронка, 6-звеньевой хобот, 7-навесной вибратор, 9-карманы, 10 - съемный щит

Колонны высотой до 5 м бетонируют непрерывно на всю высоту. Бетонную смесь загружают сверху с помощью бадьи или гибкого хобота манипулятора бетоновода и уплотняют глубинными вибраторами. Если высота колонн более 5 м, смесь подают через воронки по хоботам, а уплотняют навесными или глубинными вибраторами. При использовании глубинных вибраторов в опалубке уплотняют и подают бетонную смесь. Иногда для подачи бетонной смеси опалубку колонн выполняют со съемными щитами, которые устанавливают после бетонирования первого яруса.

Балки и плиты, монолитно связанные с колоннами, бетонируют не ранее чем через 1 …2 ч по окончании бетонирования колонн. Такой перерыв необходим для осадки бетона, уложенного в колонны. В густоармированные балки укладывают подвижную бетонную смесь с осадкой конуса 6 - 8 см. Балки высотой более 0,8 м бетонируют отдельно от плит с устройством горизонтального рабочего шва на уровне низа плиты. Плиты перекрытия бетонируют в направлении, параллельном главным или второстепенным балкам. При этом бетон подают навстречу бетонированию. При бетонировании плит с армокаркасом сверху укладывают легкие переносные щиты, служащие рабочим местом и предотвращающие деформацию арматуры.

Ответственный этап при возведении зданий- устройство перекрытий. Перекрытия устраивают снизу вверх или сверху вниз. В первом случае их возводят с отставанием от бетонирования стен на 2…3 этажа; сразу после бетонирования стен на высоту этажа, после бетонирования стен на всю высоту здания. После возведения стен на 2…3 этажа бетон приобретает прочность, позволяющую возводить перекрытие. Теперь будущему дому не страшно ничего, в свою очередь, мастера, производящие качественный ремонт пластиковых окон , могут даже вылезать на карнизы - все детали конструкции надёжны и не будут грозить обвалом.

Для устройства перекрытий используют разборно-переставную опалубку из щитов небольшого размера. Щиты опалубки устанавливают на раздвижные ригели, расположенные на телескопических стойках. Стойки опираются на перекрытие нижележащего этажа. После установки щитов перекрытие армируют, а затем бетонируют. Для обеспечения монолитного сопряжения перекрытия со стеной в стенах при бетонировании оставляют горизонтальные штрабы (полости), в которые пропускают арматуру перекрытия. После приобретения бетоном перекрытия распалубочной прочности опалубку демонтируют: сначала ослабляют телескопические стойки, затем удаляют поочередно ригели и отрывают щиты опалубки. Аналогично бетонируют перекрытие сразу после возведения стен на высоту этажа.

Если перекрытие бетонируют после возведения стен на всю высоту здания, то чаще используют разборно-переставную опалубку в комплекте с поддерживающими элементами в виде телескопических стоек, ригелей, кронштейнов.

а - на телескопических подмостях, 6 - разборно-переставной в комплекте с телескопическими стойками, в - с использованием балок и кронштейнов, г - на подвесных подмостях; 1 - ригели, 2 - щиты настила, 3 - штраба для стыка перекрытия и стены, 4 - телескопические стойки, 5 - перекрытие нижележащего этажа, 6 - металлические трубы, 7 - кронштейны, 8 - балки, 9 - опалубка на подвесных подмостях

Опалубка состоит из набора унифицированных элементов: щитов различных типоразмеров: плоских, угловых, криволинейных. Набор плоских и угловых щитов позволяет собирать блоки опалубки для бетонирования ячеек перекрытия с размерами 4,2…7,2 м по длине и 2,7…7,2 м по ширине. Щиты опалубки располагают на ригелях с телескопическими стойками и домкратами. Опалубка в зависимости от ширины перекрытия может иметь две, три и четыре телескопические стойки с наклонным или вертикальным опиранием в углы сопряжения перекрытия со стеной.

Опалубку перекрытия опирают на возведенные стены с помощью кронштейнов. Для этого при бетонировании в стены закладывают металлические трубки, через отверстия которых пропускают болты для крепления кронштейнов. На кронштейны укладывают ригели с телескопическими стойками, а по ним - балки, на которых располагают щиты опалубки. Выверяют положение опалубки с помощью винтов, расположенных на телескопических стойках. Для распалубки винты телескопических стоек опускают вниз, балки со щитами отрывают от бетона. Затем опалубку разбирают и устанавливают на новом месте.

Бетонирование перекрытий после возведения стен здания на всю высоту осуществляют сверху вниз с использованием подвесных подмостей на жестких подвесках (г). С внутренних сторон стен устанавливают крюки или кронштейны, на которые вдоль стен укладывают деревянные или металлические балки. На балки опирают опалубку на подвесных подмостях. После выверки проектного положения опалубку армируют и бетонируют. При разборке опалубки сначала извлекают опорные балки, затем кронштейны, отрывают опалубку от бетона и опускают ее для устройства нижележащего перекрытия. Бетонную смесь подают через отверстия в стенах (оконные или дверные проемы), а также через технологические проемы, оставляемые в плитах перекрытия (например, лифтовые шахты). В некоторых случаях используют сборные железобетонные перекрытия, которые предварительно складируют в виде пакета на уровне первого этажа и после возведения стен устанавливают соответственно с верхнего перекрытия до нижнего.

a - снизу вверх; б - сверху вниз; в - циклическим способом; 1 - башенный кран; 2 - бадья; 3 - опалубка перекрытия; 4 - скользящая опалубка; 5 - автобетононасос

Интенсификация процессов возведения рассматриваемых видов конструкций определяется оптимальным набором средств механизации и соответствующим подбором технологических свойств бетонных смесей. Использование химических добавок позволяет: повысить удобоукладываемость и тем самым снизить трудозатраты на распределение и уплотнение смесей; использовать бетононасосный транспорт в комплекте с манипуляторами; сократить цикл набора прочности особенно в ранние сроки твердения, что обеспечивает ритмичную работу комплекса по возведению конструкций. Применение технологии вакуумирования при устройстве перекрытий способствует повышению физико-механических свойств бетона и ускоренному набору прочности.

Мой блог находят по следующим фразам
.
.
.
.
.
.

Заливка монолитного междуэтажного перекрытия — не самый простой, но действительно универсальный и проверенный временем метод. В этой статье мы расскажем об основных конструкционных особенностях и этапах устройства перекрытия, а также видах опалубки, в том числе и несъемной.

Типология зданий и сфера применения

Основной сферой применения монолитных перекрытий являются здания с несущими стенами из кирпича, блочной кладки или бетонных панелей, а также купольные дома . Требования к монолитности перекрытия могут быть обусловлены:

• нестандартным планом здания;
• необходимостью существенно увеличить несущую способность перекрытия;
• повышенными требованиями к гидро- и шумоизоляции;
• необходимостью обеспечить свободную планировку;
• сокращением расходов на внутреннюю отделку.

Заливка производится, как правило, после окончания возведения стен первого этажа. Однако возможны варианты заливки монолитных перекрытий уже в зданиях с кровлей, если того требуют погодные или иные условия. В таком случае на кладке нижнего этажа монтируют двутавровые балки и по периметру несущих стен заливают венец на высоту перекрытия. Также, для усиления механических связей, с внутренней стороны венца выпускают на 40-50 см закладную арматуру. Ее суммарное сечение не может быть меньше 0,4% от сечения продольного среза венца.

Проектные расчеты несущей конструкции

При выборе длины пролета следует соотносить ее к толщине плиты как 30:1. Однако при самостоятельном проектировании делать перекрытие толще 400 мм практически нет смысла, так как несущая способность конструкции повышается вместе с ее собственным весом и статическими напряжениями. Поэтому допустимая нагрузка на самодельные перекрытия редко превышает 1500-2000 кг/м 2 .

Ситуация может быть исправлена включением в несущую конструкцию двутавровых стальных балок, уложенных на выровненную бетоном поверхность кладки несущих стен. Другой способ увеличить длину пролета при сохранении относительной свободы планировки — опереть перекрытие на колонны. При толщине монолитной конструкции до 400 мм и длине пролета в четырех направлениях от колонн до 12 метров площадь сечения опоры составляет 1-1,35 м 2 , при условии что сечение закладной арматуры в колонне не менее 1,4%.

Расчет армирования монолитной плиты

В общем случае толщина плиты определяется количеством армирующей стали, которая в нее заложена. Плотность армирования , в свою очередь, зависит от предельной допустимой нагрузки и устойчивости к трещинообразованию. Избегая частных случаев, можно привести общий пример конструкции, демонстрирующей полное соответствие нормативным требованиям при достаточно высоком запасе прочности.

В частном строительстве железобетон укрепляют арматурой с периодическим профилем класса А400, он же А-III.

Диаметр прутьев в плитах толщиной:

• до 150 мм — не менее 10-12 мм;
• от 150 до 250 мм — не менее 12-14 мм;
• от 250 до 400 мм — не менее 14-16 мм.

Арматуру укладывают двумя сетками с размером ячеи 120-160 мм, толщина защитного слоя бетона от краев плиты — не менее 80-120 мм, а сверху и снизу не менее 40 мм. Направление укладки четырех рядов арматуры, начиная с нижнего: вдоль, поперек, поперек, вдоль. Для перевязки используется оцинкованная проволока толщиной не менее 2 мм.

Монтаж опалубки разных типов

Опалубка должна выдерживать нагрузку в 500-1100 кг/м 2 , включая динамическое воздействие падающего бетона. Для создания плоскости опалубки могут быть использованы:

1. Пластиковые листы многоразовой опалубки.
2. Влагостойкая фанера толщиной 17-23 мм.
3. ОСП толщиной 20-26 мм.

Края плит должны плотно прилегать к стенам, не допускается использование опалубки с зазорами на стыках более 2 мм, если не планируется застилать поверхность гидроизолирующей пленкой.

Иногда разумно делать опалубку несъемной, используя для этого профилированные листы , ориентируя их узкой полкой вниз. Их располагают вдоль плиты, чтобы волны при заливке образовывали многочисленные ребра жесткости. Расчет толщины ведется от нижнего ребра, таким образом экономия бетонной смеси составляет 20-25%. При этом высота гребня не должна превышать трети общей толщины плиты. Если опалубку снимать не планируется, в нее вкручивают саморезы с резиновой шайбой и привязывают их тонкой проволокой к арматуре.

Монтаж опалубки начинают с размещения стоек: это могут быть либо стальные телескопические стойки с треногой и унивилкой, либо древесина без пороков сечением не менее 100 см 2 . Каждая стойка должна быть связана с двумя соседними наклонными связями из дюймовой доски. Стойки монтируют по линиям балок, расстояние между которыми, в зависимости от толщины плиты 150-400 мм, составляет:

• 190-240 см при толщине фанеры до 20 мм;
• 210-260 см при толщине фанеры от 21см.

При этом расстояние между стойками одной балки, в зависимости от промежутка между ними, составляет:

• от 140 до 200 см при пролете до 150 см;
• от 120 до 180 см при пролете 160-210 см;
• от 100 до 140 см при пролете 210-250 см.

Основные балки, как правило, выполнены из бруса 100х100 мм. На них поперек с шагом 500-650 см укладывают вторичные балки, которые имеют сечение в 50% основных. Если опалубка из профилированного листа, шаг вторичных балок равен 3,5 расстояниям между волнами.

Вертикальную опалубку монтируют из подпорных щитов, приложенных к внешней стене здания. Часто по периметру укладывают блоки газобетона толщиной 80-100 мм, чтобы скрыть пояс перекрытия.

Армирование и обвязка

После монтажа опалубки ее смазывают антиадгезивным составом и начинают укладку арматуры. На венцах и опорных ребрах прутья увязывают в квадрат, сохраняя со всех сторон минимально допустимый защитный слой. Основной массив перекрытия армируется сеткой. Нижний слой укладывают на пластиковые «сухари», контролирующие сохранение нижнего защитного слоя. Сетку перевязывают на пересечении каждого третьего прута.

После обвязки нижней сетки на нее устанавливают промежуточные фиксаторы через 100 см в шахматном порядке. Для усиления опоры на стены монтируют торцевые фиксаторы. Эти элементы помогают сохранять проектное расстояние между двумя плоскостями армирования.

Смонтированную верхнюю сетку связывают с нижней соединительными скобами. После завершения монтажа армирующая конструкция должна быть как одно целое и легко воспринимать нагрузку от ходящих по ней людей.

Заливка бетона

Монолитные перекрытия заливают бетоном марки В20—В30, приготовленным в фабричных условиях. Заливка монолитных перекрытий должна проводиться в один этап, поэтому заполнение пространства малыми дозами не рекомендуется. Если сразу весь объем работ выполнить невозможно, участки плиты нужно рассечь сеткой с ячейкой 8-10 мм.

Подача смеси к перекрытию может проводиться бетононасосом или объемной бадьей, поднимаемой краном. После подачи наверх смесь равномерно распределяют, усаживают вибрацией и оставляют застывать.

Дальнейшие действия

Бетон набирает достаточную прочность через 4 недели, все это время он нуждается в периодическом смачивании и защите от дождя первые 2-е суток. После высыхания опалубку можно снимать и приступать к возведению стен.