Устройство опалубки

1. Типы опалубок и области применения. Опалубка – это временная вспомогательная конструкция, служащая для придания требуемой формы, геометрических размеров и положения в пространстве возводимой конструкции. Опалубка состоит из: опалубочных щитов, крепёжных устройств, опорных и поддерживающих устройств. Опалубка должна отвечать следующим требованиям: быть прочной, устойчивой, не изменять формы под воздействием нагрузок; палуба (обшивка) опалубочного щита должна быть достаточно плотной, в ней не должно быть щелей; обеспечивать высокое качество поверхностей; быть технологичной; обладать оборачиваемостью. Наибольшее распространение получили следующие типы опалубок: разборно-переставная, блочная, подъёмно-переставная, объёмно-переставная, скользящая, горизонтально-перемещаемая, несъёмная. Для изготовления опалубки применяют древесину, фанеру, сталь, синтетические материалы. Рациональным являются комбинированные конструкции. Широко применяют металлическую опалубку.

2. Конструктивные особенности и методы установки опалубки. Разборно-переставная опалубка состоит из отдельных щитов и поддерживающих их частей; рёбер, схваток, стяжек и т.д. На высоте опалубочные щиты поддерживают стойки с раскосами и связями, образуя леса.

Технологический процесс устройства опалубки. Щиты опалубки устанавливают и закрепляют в проектном положении. После бетонирования и достижения бетоном прочности, опалубочные устройства снимают и переставляют на новую позицию («разборно-переставная»). Различают два основных вида опалубочных форм разборно-переставной опалубки: мелкощитовую и крупнощитовую.

Основными элементами мелкощитовой опалубки являются плоские, Г-образные или криволинейные щиты каркасной или бескаркасной конструкции площадью до 1,5…2,0 м2 единичной массой не более 50 кг (подъём вручную). В настоящее время применяют унифицированную опалубку, состоящую из инвентарных щитов различных типоразмеров с инвентарными поддерживающими устройствами и креплениями. Габариты щитов подчинены одному модульному размеру (300 мм по ширине и 100 мм по высоте).

Крупнощитовая разборно-переставная опалубка включает щиты размером 2…20 м3 повышенной несущей способности. Масса таких щитов не имеет жёстких ограничений.

Блочная опалубка – это пространственная конструкция, собираемая из стальных щитов на разъёмных или шарнирных креплениях (опалубочные блоки) или на сварке (блок-формы). Опалубочный блок состоит из несущих ферм и щитов. В углах щиты соединены замками, которые позволяют опалубливающимся поверхностям перемещаться относительно друг друга без отсоединения. Блок-формы выполняют жёсткой конструкции, что позволяет при распалубливании отрыв от бетона осуществлять без раздвижки опалубливающих плоскостей. Для снятия неразъёмных форм последние выполняют с конусностью. Для отрыва форм от бетона применяют домкраты. Иногда в блочную опалубку заранее монтируют т закрепляют арматурный каркас и затем устанавливают в проектное положение. Такую конструкцию называют арматурно-опалубочным блоком.

Подъёмно-переставная опалубка состоит (на примере опалубки для возведения конических труб) из панелей наружной и щитовой внутренней опалубки, несущих колец (наружного и внутреннего), опорной рамы, механизмов радиального перемещения наружной опалубки, рабочей площадки, наружных и внутренних лесов (подвесных).

Объёмно-переставную опалубку применяют двух видов: горизонтально перемещаемую (туннельную) и вертикально перемещаемую. Первый вид опалубки применяют при одновременном возведении стен и перекрытий зданий, второй – при возведении стен и перекрытий раздельно.

Скользящую опалубку применяют при возведении силосов и рабочих башен, труб, ядер жёсткости и стен зданий повышенной этажности. В отличие от других скользящая опалубка при перемещении по высоте не отделяется от бетонируемой конструкции, а скользит по её поверхности, передвигаясь в процессе бетонирования при помощи подъёмных устройств. Существуют различные типы скользящей опалубки. Однако во всех случаях её основными элементами являются опалубочные щиты, домкратные рамы, домкратные стержни, домкраты, рабочий пол и подвесные подмости.

Горизонтально перемещаемая опалубка основана на использовании принципа непрерывного бетонирования (или бетонировании с незначительными перерывами). Данный принцип может быть реализован как непрерывным скольжением опалубочных щитов по поверхности возводимой конструкции, так и последовательной перестановкой с предварительным отрывом щитов от бетона. Такой тип опалубок эффективен при возведении линейно протяжённых конструкций, например стен. Современные типы горизонтально перемещаемых опалубок позволяют перемещать опалубочные щиты вдоль оси бетонируемой стены, поднимать щиты по вертикали для поярусного бетонирования, регулировать уклон поверхности бетонируемых стен.

Несъёмной опалубкой называют такую опалубку, которая после бетонирования основной конструкции не снимается, а остаётся в теле и работает вместе с ней. Опалубка может быть использована как гидроизоляционный, утепляющий, декоративный или облицовочный слой конструкции. Несъёмную опалубку собирают преимущественно из железобетонных и армоцементных плит, стальных листов и тканевой стальной сетки. Применение несъёмной опалубки даёт возможность снизить трудоёмкость опалубочных работ примерно на 80% по сравнению с деревянной щитовой опалубкой и на 35…45% по сравнению с инвентарной металлической.

Армирование конструкций

1. Арматурные элементы и состав процесса армирования ненапрягаемых конструкций. Ненапрягаемые конструкции армируют укрупнёнными монтажными элементами в виде сварных сеток, плоских и пространственных каркасов с изготовлением их вне возводимого здания. Только в исключительных случаях сложные конструкции армируют непосредственно в проектном положении из отдельных стержней с соединением сваркой или вязкой. Сеткапредставляет собой взаимно перекрещивающиеся стержни соединённые между собой преимущественно сваркой. Плоские каркасы состоят из двух и более продольных стержней, соединённых поперечными, наклонными стержнями (балки, прогоны, ригеля и др.). Пространственные каркасы состоят из плоских каркасов соединённых монтажными стержнями (колонны, ригеля, фундаменты). Арматурная сталь подразделяется на две группы: стержневая и проволочная.

Армирование ненапрягаемых железобетонных конструкций состоит из: заготовки арматурных изделий; транспортирования, сортировки и складирования; укрупнительной сборке на приобъектной площадке; установки (монтажа) арматурных блоков, пространственных каркасов, сеток и стержней; соединение монтажных единиц в проектном положении в единую армоконструкцию. Таким образом, все процессы можно объединить в две группы: предварительное изготовление арматурных элементов и установка их в проектное положение.

2. Монтаж ненапрягаемой арматуры. Ручная укладка допускается при массе элементов не более 20 кг. Соединяют арматурные элементы в единую армоконструкцию сваркой и нахлёсткой, а в исключительных случаях – вязкой. Соединение нахлёсткой без сварки используют при армировании конструкции сварными сетками или плоскими каркасами с односторонним расположением стержней арматуры и при диаметре арматуры не выше 32 мм. При этом величина нахлёстки зависит от характера работы элемента, расположения стыка в сечении, класса прочности бетона и арматуры (регламентируется СНиПом). При монтаже арматуры необходимо элементы и стержни устанавливать в проектное положение, а также обеспечить защитный слой бетона заданной толщины. Для этого в конструкциях арматурных элементов предусматривают специальные упоры или удлинённые поперечные стержни. Защитный слой в плитах и стенах толщиной до 10 см – 10 мм; более 10 см – не менее 15 мм; в балках и колоннах при диаметре арматуры до 32 мм – не менее 25 мм, при большем диаметре – не менее 30 мм. Смонтированную арматуру принимают с оформлением акта.

3. Напряжённое армирование конструкций. Предварительное напряжение создаётся по методу натяжения арматуры на затвердевший бетон. По способу укладки напрягаемой арматуры метод подразделяют на линейный и непрерывный. При линейном способе в напрягаемых конструкциях при их бетонировании оставляют каналы. По приобретении бетоном заданной прочности в каналы укладывают арматурные элементы и производят их натяжение с передачей усилий на напрягаемую конструкцию (балки, колонны, рамы, силосы и др.). Непрерывный способ заключается в навивке с заданным напряжением бесконечной арматурной проволоки по контуру забетонированной конструкции (стенки цилиндрических резервуаров).

При линейном армировании напрягаемые элементы применяют в виде отдельных стержней, прядей, канатов и проволочных пучков. Линейное армирование включает: заготовку напрягаемых арматурных элементов; образование каналов; установку напрягаемых арматурных элементов с анкерными устройствами; напряжение арматуры с последующим инъенцированием закрытых каналов или забетонированием открытых каналов.

Для стержневой арматуры используют горячекатаную сталь периодического профиля классов А-II, А-IIIв, A-IV4, Ат-IV, A-V, Aт-V, Ат-VI и высокопрочную проволоку В-II и Bр-II. Арматурные нераскручивающиеся пряди и канаты изготавливают из высокопрочной проволоки диаметром 1,5…5 мм. Выпускаются пряди трёх-, семи- и девятнадцатипроволочные (классов П-3, П-7 и П-19) диаметром 4,5…15 мм. Из прядей делают канаты. Проволочные пучки изготавливают из высокопрочной проволоки.

Для образования каналов в подготовленную к бетонированию конструкцию устанавливают каналообразователи, диаметр которых на 10…15 мм больше диаметра стержня. Для этого применяют стальные трубы стержни и др. Каналообразователи извлекают через 2…3 ч после того, как конструкция забетонирована. Во избежания сцепления с бетоном через каждые 15…20 мин их поворачивают вокруг оси.

Натяжение арматуры производят гидравлическими домкратами одиночного действия. Если в сечении конструкции имеется несколько арматурных элементов, то натяжение начинают с элемента, расположенного ближе к середине сечения. При наличии только двух элементов натяжение производят ступенями или одновременно двумя домкратами. При большем числе элементов в первых натяжение будет постепенно снижаться по мере натяжения последующих. Эти элементы затем вновь подтягивают. Инъекцирование каналов производят раствором не ниже М300 на цементе М400…500 и чистом песке. Нагнетают раствор с одной стороны непрерывно с начальным давлением 0,1 МПа и последующим повышением до 0,4 МПа. Прекращают нагнетание, когда раствор начинает вытекать с другой стороны канала.