Домашняя · December 11, 2017
Технологии
Строительные работы
Монтаж металлоконструкций
Бетонные работы
Монтаж деревянных изделий
Монтаж бетонных конструкций
Транспортные работы
Свайные работы
Монтаж комплектных систем
Гость
Имя

Пароль

Запомнить меня



Забыли пароль?


Возведение фундаментов и стен подземной части зданий в открытых выемках

Крепление откосов и стен выемок

Для возведения подземной части зданий и сооружений устраиваются выемки различной глубины в виде котлованов и траншей. В зависимости от свойств грунта, глубины выработки и наличия подземных вод выемки устраивают с наклонными или вертикальными стенками. В маловлажных связных грунтах природного сложения допускается устройство котлованов и траншей с вертикальными стенками без крепления, если их оставляют открытыми на непродолжительный срок и отсутствуют динамические нагрузки.

Способы и конструкции крепления откосов и вертикальных стенок котлованов и траншей зависят от глубины и размеров выемок, физико-механических характеристик грунта, величины и характера нагрузок на поверхности грунта у краев выемки и принятых способов выполнения земляных и последующих работ.

При устройстве котлованов, как временных земляных сооружений, при невозможности или нецелесообразности обеспечения достаточной устойчивости откосов путем придания им необходимой крутизны следует предусматривать укрепление откосов. Для этой цели могут быть использованы тонкостенные подпорные стенки (рис.1,а), устройство защитных покрытий из плит и других материалов (рис.1,6), удерживающие свайные конструкции (рис.1,в), свайные шпонки (рис.1,г), анкерные устройства (рис.1, д, е), а также поверхностное (рис.1, ж) или глубинное укрепление (рис.1, з).


Рис.1. Укрепление откосов выемок

а - тонкостенными подпорными стенками, б - защитными покрытиями из плит, в - удерживающие свайные конструкции, г - свайные шпонки, д - анкерные устройства г - свайно-анкерная конструкция, ж - поверхностное закрепление, з - глубинное закрепление, 1 - подпорная стенка, 2 - плита, 3 - сваи, 4 - шпонки, 5 - анкер, 6 - поверхностное закрепление, 7 - глубинное закрепление

Конструкции временных креплений вертикальных стен выемок и способы их выполнения могут быть различны. Наибольшее распространение получили крепления в виде подкосных распорных систем, шпунтовые, анкерные и др.

Подкосные крепи (рис.2,а) применяются при креплении стен широких котлованов, когда невозможно применять другие типы крепления. Подкосы устанавливают внутри котлована при небольшой глубине в один ряд, а при большой глубине в два и более рядов. Недостатком такого крепления является то, что подкос затрудняют производство последующих работ в котловане. При подкосном креплении ограждение выполняется в виде забирки из досок толщиной 50 мм с прозорами на ширину доски при связных маловлажных грунтах и глубине котлована до 3 м. При большой глубине котлованов, также независимо от глубины котлована в сыпучих грунтах и грунт повышенной влажности забирку выполняют сплошной.


Рис.2. Способы крепления стенок выемок

а - подкосное, б - анкерное со сваями и тягами, в - анкерное с забуриванием скважин, г - консольное, д - консольное из буронабивных свай, е - типы стальных шпунтов, ж - распорное с горизонтальными щитами с прозорами, з - консольно-распорное, и - инвентарная трубчатая распорная рама, к - консольно-распорное с расстрелами, л - инвентарные щиты ограждений, м - крепление стенок торкретированием, н - поперечные сечения расстрелов и креплений стенок: 1 - стойка, 2 - забирка из досок, 3 - подкос, 4 -бобышка, 5 - свая, 6 - анкерная тяга, 7 - грунтовой анкер, 8 - шпунтовая стенка, 9 - буронабивная свая, 10 - буронабивная свая в обсадной трубе, 11 - плоский шпунт, 12 - шпунт типа "Ларсен", 13 - T-образный шпунт, 14 - распорка, 15 - стойка распорной рамы, 16 - распорка, 17, 18 - наружная и внутренняя трубы, 19 - поворотная муфта, 20 - пояс обвязка, 21 - расстрел, 22 - металлическая стойка, 23 - бетонная стенка, 24 - прогон, 25 - щиты, 26 - насадка, 27 - компрессор, 28 - цемент-пушка, 29 - бачок для воды, 30 - рукава

для воздуха, 31 - рукав для материалов, 32 - рукав для воды

В тех случаях, когда котлован имеют большую ширину, а также когда крепления препятствуют выполнению работ, применяют анкерные крепления. Анкерное крепление состоит из тяг, стоек, свай (опор) и забирки (рис.2,6). Анкерные сваи (опоры) располагают за пределами призмы обрушения на расстоянии.

B > hltga

где h - глубина выработки, м; a - угол естественного откоса, град.

Чтобы анкерные тяги не мешали передвижению людей, их располагают ниже поверхности земли в траншеи. Тяги выполняют из металла или в виде деревянных схваток. Такое крепление устраивают в процессе разработки грунта или после устройства выемки в зависимости от устойчивости грунта. Если поверхность рядом с выемкой занята, то опоры устанавливают забуриванием скважин со стороны выемки под заданным углом к горизонту (рис.2,в). Скважины выполняют диаметром 150-300 мм и длиной 5-20 м. В скважины устанавливают анкерные оттяжки, а затем бетонируют. Со стороны выемки анкеры закрепляют на продольных поясах, которые выполняют из двутавровых балок, вдоль стенки выемки. В качестве оттяжек применяют стальные трубы, стержни периодического профиля диаметром 18-40 мм, а также пучки высокопрочной проволоки, пряди и канаты. Анкеры располагают по длине выемки с шагом 3-5 м в один или несколько ярусов.

Консольные крепления устраивают для обеспечения свободного пространства внутри выемки в стесненных условиях. Консольные крепления представляют собой стенку (рис.2,г) или опоры (рис.2, д), нижняя часть которых защемлена в грунте. Консольные крепления выполняют при глубине выемки до 3 м из деревянного шпунта; до 6 из металлического шпунта; до 5 из забивных свай; до 10 м из буронабивных свай и конструкций, возводимых способом "стена в грунте". При глубине котлована более 8 м крепление может выполняться из двух ядов буронабивных свай (рис.2,д).

Шпунтовое крепление применяют для закрепления стенок котлованов в неустойчивых грунтах. Погружение шпунта осуществляют до начала выполнения земляных работ. Промышленностью выпускается стальной шпунт плоский, Z-образный и корытообразный типа "Ларсен" (рис.2,е}. Крепление из такого шпунта является наиболее дорогим, поэтому после использования шпунт должен извлекаться для дальнейшего использования.

Распорные крепления применяются при ширине котлована до 15 м (рис.2,ж) и состоят из распорок, стоек, щитов или шпунтов. Распорки устанавливают в один или несколько рядов по высоте, что зависит от глубины выработки. Забирки распорных креплений бывают горизонтальными - сплошными и с прозорами, а также - вертикальными. Распорные крепления преимущественно выполняют из дерева. В качестве ограждающих элементов используют инвентарные щиты (рис.2, л). При глубине котлована более 3,5 м вместо щитов может устраиваться деревянная шпунтовая стенка, которая заглубляется в грунт на 0,5-0,7 м. Недостатком распорного крепления является то, что распорки затрудняют производство последующих работ в выемке.

Консольно-распорное крепление (рис.2, з) представляет собой сочетание двух видов крепления. Такое крепление воспринимает нагрузки распорками и ограждающими элементами. В качестве ограждающих элементов используют также стальной шпунт и двутавровые балки, между которыми закладывают щиты или доски. Такие крепления применяют, как правило, для узких и неглубоких котлованов.

Представляют интерес инвентарные крепления из раздвижных распорных рам и щитов ограждений. Крепление собирается из отдельных секций в определенной последовательности. Вначале в выемку опускают две распорные рамы. После этого между стенками траншеи и стойками устанавливают инвентарные щиты. Затем производят раздвижку стоек распорных рам и для повышения устойчивости на распорные рамы накладывают связи жесткости.

Целесообразно применять инвентарные распорные рамы из трубчатых стоек и распорок из-за простоты их монтажа и демонтажа, а также высокой оборачиваемости. Трубчатые стойки (рис.2, и) по высоте имеют отверстия для крепления распорок. Распорка телескопического типа состоит из наружной и внутренней труб, поворотной муфты и опорных частей. В зависимости от ширины траншеи расстояние между стойками устанавливают выдвижением внутренней трубы из наружной и фиксируют болтом, вставляемым в отверстия труб. Щиты к стенкам выемки прижимают поворотом муфты с винтовой нарезкой.

Для широких и глубоких котлованов используют крепление с телескопическими расстрелами (рис.2, к). Стойки в виде металлических свай из двутавровых балок №40-60 забивают вдоль бровок проектируемой выемки с шагом 0,5-1,5 м и более, заглубляя их ниже подошвы проектируемого фундамента или подземного сооружения на 3-5 м. По мере разработки грунта стены выемки закрепляют деревянной забиркой толщиной 50-70 мм. Забирка заводится за полки свай и расклинивается грунтом. При глубинах выемок более 3-4 м сваи раскрепляют продольным поясом из прокатных профилей на расстоянии не менее 0,5 м от верха выемки. Через 4-6 м вдоль оси выемки устанавливают поперечные распорки-расстрелы, упирая их в продольные пояса. Для передачи нагрузки от свай на распорки между каждой сваей и балками обвязки устанавливают стальные клинья. При глубинах выемки более 10 м возникают значительные давления грунта, поэтому требуется установка распорок в 2-3 яруса по высоте.

Распорки-расстрелы (рис.2, л) выполняют из труб диаметром 300-400 мм или из прокатных профилей - швеллеров или уголков, соединенных накладками с помощью сварки, а также из стальных труб диаметром 300-400 мм. Расстрелы выполняют телескопическими и после раздвижки их раскрепляют стальными клиньями или гидравлическими домкратами. В некоторых случаях консольно-распорное крепление применяют в сочетании с грунтовыми анкерами. Поперечное крепление котлованов распорками-расстрелами - имеет достаточную жесткость и обеспечивает многократное использование крепи. При ширине котлованов более 15 м распорки-расстрелы становятся громоздкими и тяжелыми. В таком случае возникает необходимость в установке дополнительных диагональных связей.

Крепление стенок траншей аналогично креплению стенок котлованов.

Горизонтальное крепление с прозорами допускается для траншей глубиной до 3 м в маловлажных связных грунтах при незначительном притоке воды. При глубине траншей 3-5 м в аналогичных условиях следует выполнять сплошное крепление.

В сыпучих грунтах и грунтах повышенной влажности, независимо от глубины траншей, применяют сплошное горизонтальное или вертикальное крепление. При большом притоке подземных вод и опасности выноса частиц грунта устраивают шпунтовые крепления.

Крепление котлованов может быть выполнено из монолитных железобетонных стен или в виде стен, возведенных способом "секущихся скважин". Монолитные крепления устраивают в соответствии с правилами бетонных работ.

Иногда крепление выемки можно выполнить с помощью несъемной опалубки из тонкостенных железобетонных плит.

Для устройства креплений стенок выемок может быть использован метод торкретирования (рис.2, м). Набрызг бетонной смеси производится под высоким давлением с помощью цемент-пушки или бетон-шприц-машины. Частицы бетонной смеси при нанесении первого слоя проникают в грунт, а при нанесении последующих слоев - в несхватившийся бетон предыдущего слоя. При устройстве глубоких котлованов для повышения несущей способности по грунту или между слоями бетона укладывают арматурную сетку. Общая толщина торкрет-бетона достигает 70-80 мм. При устройстве глубоких выемок торкрет-бетон наносят ярусами. Иногда при больших нагрузках и значительной толщине торкрет-бетона выполняют его дополнительное крепление с помощью анкеров. Метод торкретирования не рекомендуется применять в неустойчивых грунтах - песчаных и слабых водонасыщенных.

При креплении стен и откосов может найти широкое применение струйная технология.

В некоторых случаях временное крепление стенок выемок целесообразно выполнять путем, замораживания, цементации, а также химического и термического закрепления.

Необходимость и способ крепления откосов и стен выемок устанавливают в проекте производства работ. Временные крепи должны обладать необходимой прочностью и надежностью, в том числе с учетом восприятия дополнительных нагрузок от складируемых строительных материалов и работающих машин; простотой установки и разборки; высокой оборачиваемостью, а также не стеснять рабочее место и обеспечивать безопасность работ.

Возведение фундаментов и стен из сборных элементов

Особенности технологии возведения подземной части из сборных элементов во многом зависят от конструкций фундаментов и глубины их заложения.

Основным требованием, предъявляемым к сборным конструкциям подземной части, является членение их на такие элементы, которые позволили бы повысить технологичность изготовления элементов на заводе и монтажа их на строительной площадке.

Столбчатые (отдельно стоящие) сборные фундаменты могут быть одноблочными, двухблочными и многоблочными (рис.3, а-д). Под колонны зданий серии 1.020-1 разработаны сборные фундаменты двух видов: цельные марок 1Ф и 2Ф и стаканного типа для составных фундаментов марок 1ФС и 2ФС.


Рис.3. Сборные столбчатые фундаменты под колонны зданий

а,б,в - одноблочные; г - двухблочные; д - многоблочные; е - фундамент-оболочка; ж - фундамент с подколонником из корытообразных элементов; з - облегченный фундамент из унифицированных элементов

Составные многоблочные фундаменты применяют в том случае, если масса блоков превышает грузоподъемность имеющихся монтажных и транспортных средств. Их выполняют из плит и подколонников.

Рациональным решением является такое, при котором отметка верха подколонников остается постоянная. Это достигается тем, что подколенник имеет отметку верхней плоскости на 150 мм ниже уровня пола, т. е. на толщину его бетонной подготовки. При таком решении все работы нулевого цикла можно выполнять до начала монтажа колонн, что создает большие удобства при выполнении строительно-монтажных работ.

Применение сборных фундаментов, несмотря на ряд достоинств сборных конструкций, является неэкономичным ввиду высокой стоимости сборного железобетона. Расчеты показывают, что замена монолитных фундаментов сборными целесообразна при снижении расхода бетона на 40% и более по сравнению с монолитным фундаментом. Это может быть достигнуто применением пустотелых и тонкостенных конструкций, которые выполняются в различных конструктивных исполнениях.

Для фундаментов колонн производственных зданий разработан облегченный фундамент (рис.3, з) из унифицированных элементов: опорной плиты, промежуточных блоков коробчатого сечения и верхнего блока - стакана. Стыковое соединение блоков производится ванной сваркой выпусков вертикальной рабочей арматуры, размещенной в углах сборных элементов.

По высоте блоки-стаканы и промежуточные блоки приняты кратными 600 мм. Из сборных элементов с этим модулем возводят фундаменты с раз личной глубиной заложения.

Опорные плиты всех типоразмеров изготовляют в одной опалубке, которая имеет вкладыши, позволяющие изменить размеры консолей.

Сборные фундаменты-оболочки состоят из пустотелого конического или пирамидального элемента и сборной плиты, имеющей в плане круглую или прямоугольную форму, причем плита может быть выполнена цельной или из двух раздельных элементов (рис.3, е). Для опирания конической части на фундаментной плите предусмотрена кольцевая канавка, на которую перед установкой конической части расстилается цементный раствор марки 100.

Применение сборных фундаментов-оболочек позволяет сократить расход бетона на 50% и более, затраты труда на строительной площадке на 60-70% и снизить себестоимость до 25% по сравнению с массивными монолитными фундаментами.

Материалоемкость сборных фундаментов может быть снижена за счет применения плоских и пространственных конструктивных элементов.

Столбчатые фундаменты под колонны промышленных зданий с большой глубиной заложения могут быть выполнены из сборной плиты с углублением для установки двух тонкостенных корытообразных элементов подколенника и оголовка со стаканом и консолями (рис.3, ж). Элементы подколенника соединяются между собой до монтажа на специальном стенде с помощью сварки закладных деталей. После чего его монтируют на заранее установленную плиту. Полость подколенника в нижней части через специальное отверстие замоноличивается бетоном в углублении плиты. При этом пазухи между сборными элементами подколенника и стенками углубления тщательно зачеканивают бетоном на мелком заполнителе. Затем устанавливают оголовок на подколонник и выполняют сварку стыка оголовка.

Фундаменты колонны из плоских элементов выполняют из набора элементов подколонника и плиты (рис.4). Плиты подколонника и диафрагму устанавливают так, чтобы их арматурные выпуски вошли в отверстие фундамента плиты (рис.4, б). После этого устанавливают арматурные каркасы железобетонных ребер и производят сварку выпусков между собой. Затем бетонируют отверстия и ребра. Монолитные участки составляют 15-20% объема фундамента и бетонируются в один этап. Вместо монолитных ребер могут быть применены сборные ребра (рис.4, а). Сборные фундаменты выполняют из блоков сплошного сечения, пустотелыми, ребристыми, кессонными, с вырезами и другой формы (рис.5, а - е).


Рис.4. Фундаменты из плоских элементов

а - со сборными ребрами, б - с монолитными ребрами, 1 - плита, 2 - монолитный оголовок, 3 - плоские плиты подколенника, 4 - диафрагма, 5 - ребро, 6 - отверстие в плите для замоноличивания арматурных выпусков элементов подколенника


Рис.5. Сборные ленточные фундаменты

а - сплошные фундаментные плиты; б, в - ребристые; г - пустотелые; д - с вырезами; е - с кессонными пустотами; ж - стена из пустотелых блоков; з - монтаж сборных ленточных фундаментов; 1 - фундаментный блок; 2 - стеновой блок; 3 - песчаная подготовка; 4 - армированный пояс; 5 - постель из раствора; 6 - заделка монолитным бетоном; 7 - строп

Плоские фундаментные плиты ленточных фундаментов армируют сетками или плоскими арматурными каркасами, собираемыми из двух сеток: верхней и нижней. Рабочая арматура - стержневая горячекатаная периодического профиля из стали класса A-III и проволока периодического профиля из стали класса Вр-1. Распределительная арматура - гладкая проволока из стали класса В-1.

Фундаментные стены выполняются из сплошных (ФБС) или пустотелых (ФБП) блоков (рис.5, ж). Для укладки перемычек и пропуска коммуникаций под потолками- подвалов применяют сплошные блоки с вырезом (ФБВ). Блоки изготовляют из тяжелого бетона, керамзитобетона и плотного силикатного бетона.

Для обеспечения пространственной жесткости стен предусматривается укладка стеновых блоков с перевязкой вертикальных швов и связью продольных и поперечных стен перевязкой блоков или закладкой в горизонтальные швы сеток из арматуры диаметром 8-10 мм.

В ряде случаев стены фундаментов и подземных частей зданий устраивают из блоков или панелей, высота которых соответствует высоте подвала. В верхней части панелей предусматривают закладные детали, которые сваривают с помощью накладок.

При использовании укрупненных панелей трудоемкость монтажа уменьшается в два раза по сравнению с трудоемкостью возведения стен из блоков.

Иногда при возведении фундаментов технологического оборудования применяют сборные элементы в виде пространственных конструкций или пустотелых блоков.

На Богдановичском огнеупорном заводе сборные элементы применены при строительстве фундаментов туннельной печи (рис.6). Сборные элементы имели четыре типоразмера. Блоки Т-1 и Т-2 устанавливали на железобетонную плиту. По верху этих блоков монтировали плиты П-1 и П-2, которые с помощью накладок приваривали к закладным деталям. Монтаж проводился "на себя" стреловым краном, установленным в котловане.


Рис.6. Сборный фундамент под туннельную печь

Применение сборных конструкций на этом объекте позволило снизить расход бетона на 63% и себестоимость возводимого фундамента на 22% по сравнению с фундаментом из монолитного железобетона ранее возведенной туннельной печи на этом же заводе.

Иногда при возведении фундаментов технологического оборудования применяют сборные элементы в виде пустотелых (дырчатых) блоков. Применение таких блоков позволяет в некоторых условиях снизить трудоемкость работ на строительной площадке в два раза. Блоки устанавливают на растворе марки 200, а шпонки замоноличивают бетоном класса В20 и ВЗО. Монтаж пустотелых блоков производят автомобильными или пневмоколесными кранами.

Имеется опыт применения сборных фундаментов под различное оборудование: компрессоры, металлорежущие станки, лесопильные рамы, дробильное оборудование, формовочные машины, шаровые мельницы и др.

Кроме рассмотренных выше в качестве сборных элементов фундаментов технологического оборудования могут быть ригели, балки, колонн плиты, стойки, коробчатые конструкции. Возводить такие фундаменты и следует по правилам изготовления и монтажа сборных железобетонных конструкций.

В некоторых случаях рационально вместо сборных применять сборно-монолитные фундаменты, что может снизить расход бетона, материалов опалубку, трудоемкость работ и себестоимость. Такие фундаменты целесообразно применять, если их себестоимость не превышает себестоимости фундаментов из монолитного железобетона, запроектированных для этих же условий.

При возведении сборно-монолитных фундаментов необходимо стремиться к тому, чтобы сборные элементы одновременно выполняли роль несущих обойм и несъемной опалубки.

Технология производства работ по возведению фундаментов и стен сборных элементов диктуется условиями строительной площадки, мощностью грузоподъемных и транспортных средств, членением фундаментов на монтажные единицы, массой элементов и другими факторами.

В проекте производства работ возведение фундаментов из сборных элементов должны быть даны решения по обеспечению транспорта путями и средствами транспортирования, обеспечение энергоресурсами, указаны правила складирования сборных элементов, способы их строповки, заделки стыков, сварки арматурных закладных деталей, сроки производства работ, методы контроля качества и рекомендации по выполнению работ в зимнее время. Особо тщательно должны быть разработаны способы укрупнительной сборки элементов, натяжения арматуры для предварительно напряженных фундаментов, выполнение противокоррозионной защиты и гидроизоляции, а также мероприятия по технике безопасности.

При возведении подземной части зданий и сооружений в открытых котлованах средства механизации могут быть расположены в котловане, вне котлована, а для сооружений, имеющих в плане сложную форму и значительные размеры, возможно комбинированное расположение средств механизации, т. е. как в котловане, так и за его пределами. В общем случае схема размещения механизмов зависит от размеров подземной части, ее конфигурации в плане, грунтовых условий, принятых способов производства работ и применяемых механизмов.

Сборные элементы подземной части зданий и сооружений монтируют гусеничными, пневмоколесными стреловыми или башенными кранами на рельсовом ходу.

Монтажные механизмы, их грузоподъемность и вылет крюка подбирают исходя из максимальной массы сборных элементов, с учетом размеров и конфигурации подземной части здания.

При размещении монтажных кранов в котловане можно использовать легкие мобильные монтажные средства (автокраны, пневмоколесные и гусеничные краны, краны-экскаваторы).

Если монтажные механизмы размещают вне котлована, то в этом случае могут быть использованы краны-экскаваторы грузоподъемностью 10-20 т при вылете крюка 10-15 м или башенные краны.

При расположении крана с одной стороны котлована существенно сокращается площадь склада и протяженность подъездных дорог.

При сложной конфигурации подземной части, когда монтажные механизмы расположены как в котловане, так и вне котлована, могут быть использованы мобильные стреловые и башенные краны. В некоторых случаях может быть использовано несколько различных типов кранов.

До начала монтажных работ производят разбивку и закрепление осей на обноске. На обноске по осям натягивают проволоки и с помощью отвесов закрепляют пересечения осей кольями в котловане. Отметки основания под фундамент проверяют нивелиром с помощью визирки. Правильность установки сборных элементов контролируют теодолитом или отвесом, подвешенным к проволочной оси. Расстояние между смонтированными элементами проверяют шаблоном.

Процесс монтажа любых типов сборных фундаментов включает следующие этапы: устройство подготовки, подачу элементов к месту установки, установку их в проектное положение и заделку стыков и швов, а в некоторых случаях сварку закладных деталей.

При монтаже фундаментов, особенно когда монтажные механизмы находятся в котловане, необходимо следить за сохранностью верхнего слоя основания.

При наличии в основании мелких песков, пылевато-глинистых грунтов, насыщенных водой, ленточных глин и торфа не рекомендуется установка монтажных механизмов в котловане, во избежание нарушений основания. При повреждении основания движущимися механизмами разрушенный грунт должен быть удален и заменен песком, а при сухих грунтах - уплотнен укаткой или трамбованием. В зимнее время необходимо защищать основания от промерзания.

До монтажа сборных фундаментов устраивают подготовку, чаще всего из песка толщиной 10-15 см. Песок в котлован можно подавать грейфером.

Сборные элементы отдельно стоящих фундаментов поднимают двух- или четырехветвевым стропом. Над местом установки блок останавливают на высоте 0,2-0,3 м, затем его плавно опускают на подготовленное место. При монтаже необходимо контролировать правильность установки элементов на основании по осям, выверять отметки верха элементов и их горизонтальность. Перед установкой стаканной части фундамента проверяется глубина стаканов.

После монтажа фундаментов производится проверка положения фундаментов в плане путем нанесения на них продольных и поперечных осей с помощью теодолита. Отклонение метки дна стакана от проектной должно превышать ±5 мм. Смещение оси фундамента не должно быть более ± 10 мм.

Затраты труда на монтаж отдельных фундаментов слагаются из затрат труда на строповку сбор элементов, контрольную установку элемента на основание, выравнивание основания, окончательную установку сборного элемента с выверкой его положения по осям и расстроповку.

Технологию монтажа отдельных фундаментов рассмотрим на примере монтажа фундаментов-оболочек (рис.7).


Рис.7. Технология монтажа сборных фундаментов-оболочек на захватке

а - схема монтажа; б - схемы строповки конструкций; в - конструкция фундамента; I - кран К-162 (КС-4561 ); г- смонтированный фундамент; 3 - лестница для спуска в котлован, 4 - монтажная лестница; 5 - ящик. для раствора; 6 - временная дорога; 7 - обноска; 8 - площадка для складирования конструкций; 9 - сборная плита фундамента; 10 - коническая часть фундамента; 11 - четырехветвевой строп

До начала монтажа фундаментов-оболочек устраивают обноску с закрепленными на ней осями и временную дорогу для передвижения транспортных средств и монтажного крана. Выравнивают основание сначала бульдозером, а затем вручную. Ровным слоем укладывают и проверяют песчаную подготовку. Для точной установки плиты и конической части на них заранее краской по шаблону во взаимно перпендикулярных направлениях наносят риски. Оси в котлован переносят с помощью осевой проволоки и отвеса. Положение плиты фиксируют четырьмя штырями, расположение которых соответствует расположению рисок на плите. Также до начала монтажа на захватку, включающую 9 фундаментов, завозят сборные элементы.

Строповка сборных элементов производится универсальным четырехветвевым стропом грузоподъемностью 5 т, подвешенному к крюку крана.

Вначале на выровненную подготовку устанавливают плиту таким образом, чтобы риски на плите совпадали со штырями, вбитыми в грунт, и осями. Перед началом монтажа конусной части проверяется совпадение конусной части с кольцевой канавкой плиты. Затем в кольцевой канавке ровным слоем укладывают цементный раствор марки 100 с содержанием фракций не более 5 мм. Затем устанавливают конусную часть на раствор и производят проверку правильности смонтированного фундамента по осям и отметкам.

Монтаж сборных элементов выполняют стреловым краном, установленным на бровке котлована.

При обратной засыпке фундаментов-оболочек необходимо во избежание смещения особое внимание обращать на равномерную со всех сторон послойную засыпку.

Монтаж фундаментов-оболочек выполняют звеном, состоящим из четырех человек: трех монтажников и машиниста крана.

Монтаж ленточных фундаментов начинают с угловых фундаментных блоков. На расстоянии 15 м от угловых блоков устанавливают маячные блоки. Между угловыми и маячными блоками на расстоянии 5 м от грани блоков натягивают причалку, по которой устанавливают промежуточные блоки. Правильность установки фундаментных блоков проверяют по причалке и монтажному зазору между блоками или по шаблону. Устранение отклонений и рихтовку блоков осуществляют с помощью лома. При необходимости блок приподнимают. У смонтированных блоков монтажные петли срезают заподлицо с поверхностью бетона. Места сопряжения блоков продольных и поперечных стен замоноличивают бетоном.

В стенах и ленточных фундаментах путем раздвижки блоков оставляют отверстия для прокладки коммуникаций. После чего отверстия замоноличивают.

При устройстве армированных швов (см. рис.5,з) поверху фундаментных блоков до укладки арматуры швы между блоками заполняют грунтом, а сверху цементным раствором. Крайние стержни арматуры должны отстоять от граней стеновых блоков внутрь не менее чем на 3 см. В углах и пересечениях лент фундаментов стыки арматуры и сопряжения должны быть сварены или выполнены внахлестку без сварки.

После приемки уложенной арматуры раскладывают раствор и выравнивают его по маякам, установленным при нивелировании верха подушек.

Монтаж стеновых блоков начинают после устройства гидроизоляции по фундаментным блокам. Вначале устанавливают маячные блоки (угловые и промежуточные), на которые на уровне верха на расстоянии 2-3 мм наружу от плоскости стен натягивают проволочную причалку и закрепляют ее скобами.

При разметке мест установки блоков последующих рядов риски вертикальных швов наносят на боковые поверхности блоков нижнего ряда.

Правильность установки блоков контролируется по рискам осей вертикальных швов и монтажным зазорам между блоками, а также по причалке и обрезу блоков нижнего ряда.

Верх блока проверяют по причалке и визированием на ранее установленные блоки, а его горизонтальность правилом с уровнем. Если отклонение верха блока от проектного положения превышает 5 мм, то блок поднимают, очищают место установки и основание блока от обезвоженного раствора и после установки маяков нужной толщины, вновь устанавливают блок. Вертикальность стены проверяют причалкой, отвесом и правилом.

Вертикальные и горизонтальные швы между блоками тщательно заполняют раствором и расшивают с двух сторон. Толщина горизонтальных швов должна быть не более 2 см.

Верхний армированный пояс устраивают в опалубке после монтажа блоков по всему периметру здания. При большом числе секций или длине подземную часть разбивают на захватки. При разбивке на захватки необходимо учитывать, чтобы каждая из захваток могла быть полностью смонтирована и предъявлена к сдаче независимо от другой.

Технология и порядок монтажа стеновых панелей, плит перекрытий и других сборных элементов подземной части определяются проектом подземной части и применяемой монтажной оснасткой. Как правило, стеновые панели подземной части устанавливают методом свободного монтажа и временно закрепляют подкосами.

Наиболее часто сборка наружных и внутренних цокольных панелей производится с помощью специальной монтажной оснастки, позволяющей устанавливать панели и временно закреплять их в проектное положение.

В комплект входят: штанги с осевыми фиксаторами для крепления внутренних поперечных панелей, раздвижные скобы для крепления наружных панелей, струбцины-фиксаторы для крепления внутренних продольных панелей, телескопические подкосы со струбцинами для крепления базовых панелей.

Монтаж панелей внутренних поперечных стен выполняют с помощью штанг с осевым фиксатором (рис.8). Такое оборудование позволяет устанавливать в проектное положение стеновые панели по их осям и временно их закреплять. Штанга состоит из трубчатого корпуса, осевого зажима и замка (рис.8,б). На концах корпуса закрепляют детали замка, а осевой фиксатор устанавливают внутри корпуса.


Рис.8. Технология монтажа панелей подземной части здания

а - схема установки монтажной оснастки, б - штанга с осевым фиксатором, в - осевой зажим, г - технологическая схема монтажа, I - панели, 2 - штанги с осевыми фиксаторами, 3 - фундамент, 4 - корпус штанги, 5 - замок, 6 - осевой зажим, 7 - нарезная втулка с прижимом, 8 - шпилька с левой и правой резьбой, 9 - втулка. 10 - упорное кольцо, 11 - вороток

Осевой фиксатор (рис.8, в) состоит из шпильки с левой и правой резьбой, нарезных втулок с прижимами, упорных колец, втулки и воротника. При вращении воротка по часовой стрелке нарезные втулки с прижимами, перемещаясь навстречу друг другу, закрепляют стеновую панель на оси.

Замок для соединения штанг с осевыми фиксаторами состоит из проушин, пальца, валика, эксцентрикового кулачка, накладки и планки с конусной прорезью. Штанги соединяют путем ввода планки между проушинами и конусной прорезью.

До начала монтажа должны быть выполнены все работы по укладке фундаментных блоков и геодезическая разбивка панелей.

Здание в зависимости от числа секций делится на монтажные захватки по две секции в каждой. Монтаж панелей на захватке производится в такой последовательности (рис.8,г):

I этап - монтаж панелей поперечных стен от оси 13 до оси 1 меж осями Б-В, монтаж цокольных панелей по оси 13;

II этап-монтаж панелей поперечных стен от оси 13 до оси 1 меж осями А-Б, монтаж цокольных панелей по оси А;

III этап-монтаж панелей аналогично I этапу, вправо от базовой панели;

IV этап-монтаж панелей аналогично II этапу, вправо от базовой папели;

V этап-монтаж панелей продольной стены по оси Б;

IV этап-монтаж доборных изделий (лифтовых шахт, электрокоробов, лестничных площадок и маршей);

VII этап-монтаж панелей перекрытия.

По мере монтажа стен в ячейках лестничных клеток монтируют лестничные площадки и марки. Перекрытия монтируют после окончания монтажа стен и заделки стыков.

Для монтажа используются следующие универсальные грузозахватные приспособления, траверса с дистанционной отцепкой крюков грузоподъемностью 10 т и грузозахватное устройство с автоматическим кантователем.

Монтаж подземной части ведут в две смены двумя звеньями. Каждое звено состоит из трех монтажников 3-, 4- и 5-го разрядов и такелажника 3-го разряда.

После временного закрепления и выверки базовых панелей приступают к монтажу последующих панелей. Подаваемую краном панель к месту установки не доводят до растворной постели на 2-4 см и закрепляют тремя штангами-фиксаторами к заранее установленной панели. После закрепления панель опускают в проектное положение.

Достижение проектного положения между панелями обеспечивается соединением последующей панели с предыдущей. В поперечном направлении положение внутренних стеновых панелей контролируют по их торцевым граням и рискам, нанесенным на фундаментные блоки продольных стен.

Монтаж цокольных панелей выполняют после завершения установки на захватке поперечных стеновых панелей. Монтируют цокольные панели с помощью раздвижных скоб или монтажных связей. Каждую цокольную панель после подачи краном опускают на растворную постель, ориентируя по рискам геодезической разбивки и шнуру, и временно крепят к внутренним поперечным стенам с помощью раздвижных скоб.

После монтажа и постоянного закрепления панелей наружных и внутренних стен на захватке монтажные приспособления снимают и приступают к монтажу панелей перекрытия.

При монтаже панелей перекрытия можно использовать грузозахватное устройство с автоматическим кантователем. Это устройство автоматизирует кантование и выравнивание панелей при монтаже, выполняя эти работы во время подъема и подачи их к месту укладки.

При возведении подземной части в зимний период необходимо выполнять следующие требования:

монтаж фундаментов вести только по незамерзшему основанию, для чего следует утеплять основание или вести монтаж вслед за отрывкой котлована;

перед монтажом конструкции должны очищаться от снега и наледи;

после монтажа фундаментов следует сразу производить засыпку пазух талым грунтом;

раствор в момент укладки должен иметь температуру не ниже 15 °С

Возведение фундамента и стен из монолитного железобетона

Процесс возведения фундаментов и стен из монолитного железобетона включает разбивку осей фундаментов, устройство опалубки, сборку и установку арматуры и бетонирование фундамента.

Выбор технологии возведения фундаментов из монолитного железобетона зависит от конструктивных решений фундаментов и зданий, а также о имеющегося технологического оборудования и механизмов.

Разбивка осей фундаментов из монолитного железобетона производится так же, как и при возведении сборных фундаментов.

Трудоемкость и стоимость устройства монолитных фундаментов, выполняемых в опалубке, в значительно степени зависят от модуля поверхности фундамента М (рис.9). С увеличением модуля поверхности возрастает трудоемкость всех процессов особенно опалубочных работ.


Рис.9. Зависимость трудоемкости выполнения процессов от модуля поверхности при возведении монолитных фундаментов

1 - весь комплекс работ; 2 - установка и разборка опалубки; 3 - установка арматуры; 4 - укладка бетона

Выбор типа опалубки зависит от вида бетонируемых конструкций и их повторяемости и производится на основе технико-экономических расчетов по возможным вариантам. Определяющими показателями являются - затраты материалов и труда, а также себестоимость одного оборота опалубки.

На рис.10, а дается количественная оценка зависимости расхода материалов от объема фундамента


Рис.10. Зависимость расхода материалов на опалубку от объема фундамента (а) и от оборачиваемости (б)

Опалубка: 1 - мелкощитовая; 2 - "Монолит-72" и УКО-67; 3 - блок-формы; 4 - "Монолит-72"; 5 - Приднепроворгтехстроя; 6 - Гипротиса

Исследование расхода материалов, трудоемкости То и себестоимости различных типов опалубок в зависимости от оборачиваемости По наглядно показывает эффективность инвентарных комбинированных и металлических опалубок с большой оборачиваемостью (рис.10, б).

Инвентарная опалубка бывает деревянной, металлической и комбинированной. Применение инвентарной опалубки позволяет сократить затраты труда на опалубочных работах в 1,5-2 раза и снизить расход материалов.

Опалубка может быть выполнена из отдельных щитов, укрупненных пространственных блоков, панелей и армоопалубочных блоков.

Опалубку из отдельных щитов применяют при сложной геометрической форме фундамента и при небольшой повторяемости типов фундаментов. Разборно-переставная щитовая деревянная опалубка может выполняться из мелких и крупных щитов (рис.11, а).


Рис.11. Конструкции инвентарных опалубок

а - разборно-переставная щитовая деревянная опалубка ступенчатого фундамента; I - нижний закладной щит; 2 - нижний накрывной щит; 3 - верхний накрывной щит; 4 - верхний закладной щит; 5 - временная распорка; 6 - проволочная стяжка; 7 - прижимная доска; 8 - подкосы; 9 - колья;

б - комбинированная опалубка конструкции ЦНИИОМТП; 1 - щит с обшивкой из досок; 2 - стальной каркас; 3 - доски; 4 - торцевая обойма; 5 - отверстия для соединения щитов; 6 - отверстия для пропуска тяжей; 7 - щит с обшивкой из водостойкой фанеры или пластика; 8 - обшивка из фанеры; 9 - обрешетка из досок; 10 - схватка: II - швеллеры: 12 - косынка; 13 - прокладка; 14 - деталь крепления щитов к схватке; 15 - клин: 16 - шайба; 17 - натяжной крючок

Опалубку из мелких щитов на сшивных планках применяют при устройстве мелких и средних по объему ленточных и столбчатых фундаментов. Щиты опалубки крепят к ребрам гвоздями и болтами или планками и штырями. Для воспринятия бокового давления бетонной смеси щиты крепят проволочными скрутками или болтами. На собранной в блок опалубке намечают середину короба поверх которого прибивают накрест рейки, таким образом, чтобы грани реек располагались по осям. Собранный блок подают краном к месту установки и рейки совмещают с натянутыми осями. После выверки опалубку закрепляют, а рейки удаляют.

При устройстве опалубки высоких ступенчатых фундаментов установку вышележащих блоков опалубки производят аналогично.

Опалубка из мелких щитов устанавливается отдельными щитами вручную. Оборачиваемость ее не более 5-7-кратной.

При больших размерах фундаментов и стен разборно-переставная щитовая деревянная опалубка собирается из крупных щитов на месте устройства фундамента. Опалубка крепится подкосами, схватками и болтовыми стяжками.

Щиты комбинированной опалубки УКО-67 конструкции ЦНИИОМТП (рис.11, б) состоят из стального каркаса, сваренного из уголков, и палубы из досок. Крепление щитов производится быстроразъемными соединениями. При проектировании щитов комбинированной опалубки принят модуль 600 мм.

Инвентарную комбинированную опалубку серии УКО-67 применяют при бетонировании мелких и средних фундаментов. В комплект опалубки входят: основные щиты восьми типоразмеров, угловые щиты двух типоразмеров, схватки четырех типоразмеров, а также монтажные уголки, несущие фермы, инвентарные приспособления для сборки щитов. Оборачиваемость 100-кратная.

При возведении монолитных фундаментов применяют также опалубки серии УСО-67, "Монолит-72" и другие типы.

При большой повторяемости фундаментов небольшого объема и простой формы применяют инвентарные металлические блок-формы, которые устанавливают на место краном.

Блок-формы изготовляются не разъемными, распалубка которых производится целиком в раннем возрасте конструкции (до 24 ч), и разъемными, демонтируемыми по элементам.

Трестом "Уралалюминстрой" для бетонирования фундаментов использовалась инвентарная стальная опалубка, которая собиралась из пространственных блоков или крупных щитов. Опалубка ФМ-2 имела четыре уступа, причем каждый собирался из четырех щитов, ребра жесткости которых сделаны из угловой стали сечением 50х50х6, а палуба из листовой стали толщиной 8 мм. В полках уголков просверлены отверстия для крепления щитов между собой. Пространственный блок собирали в мастерской и в готовом виде транспортировали к месту установки. После окончания бетонирования блок не разбирают, а в собранном виде поднимают краном, предварительно оторвав его от бетона при помощи четырех домкратов, установленных в нижних углах блока.

Конструкция опалубки ФМ-12 (рис.12) предназначена для фундаментов большой высоты. Она состоит из двух уступов и короба для подколенника с выступами для рандбалок. Нижние два уступа выполнены аналогично опалубке ФМ-2. Верхний короб состоит из четырех щитов, которые крепятся между собой болтами. Опалубку на объекте собирают с помощью крана. Большая высота подколенника и наличие двух выступов не позволяют снимать опалубку без ее разборки, поэтому ее разбирают на отдельные щиты.


Рис.12. Опалубка ФМ-12 с площадкой для обслуживания

1 - нижние уступы: 2 - верхний уступ, собираемый из щитов; 3 -мостик; 4 - кронштейны для крепления площадок; 5 - настил площадки

На строительстве одного из цехов металлургического завода при возведении отдельно стоящих фундаментов применяли опалубку, собираемую из 2-3 пространственных блоков. Такую опалубку, имеющую общую высоту до 2,5 м снимали с фундамента в собранном виде. Опалубки высотой 3-5 м снимались частями. Сначала снимались крепления между нижними и верхними блоками. Полной разборки верхнего блока не делалось. Перед его подъемом краном болтовые соединения между щитами, образующими блок, ослаблялись. Нижний блок снимался целиком без разборки.

Блоки опалубки изготовляли из стальных щитов, которые крепились с помощью болтов. Ребра жесткости щитов выполнялись из угловой стали, сечение которой подбиралось в зависимости от нагрузки. Для увеличения жесткости щитов снаружи к листу приваривают ребра жесткости из полосовой стали.

Находят также применение трансформирующиеся блок-формы, которые изменяют свои размеры и форму путем раздвижки формы с последующей фиксацией элементов специальными устройствами.

В практике строительства в некоторых случаях находит применение несъемная опалубка из плоских и пространственных железобетонных элементов. Такая опалубка может применяться при возведении столбчатых фундаментов, когда по условиям производства затруднительно демонтировать опалубку или необходимо в сжатые сроки произвести обратную засыпку котлованов. Ступенчатая часть фундаментов может выполняться в обычной или несъемной опалубке.

При возведении столбчатых фундаментов высотой до 5 м применяются плоские плиты толщиной 60-90 мм. Опалубку нижней части ступенчатого фундамента собирают из плоских плит, которые устанавливают на бетонную подготовку путем сварки закладных деталей в углах. Затем укладывают арматурную сетку и монтируют армокаркас подколенника, после чего монтируют плиты последующих ступеней и подколенника.

При устройстве опалубки необходимо обеспечивать ее устойчивость и неизменяемость геометрической формы в процессе бетонирования фундамента. Для этого стойки и другие несущие элементы опалубки устанавливают на надежное основание, а стойки также закрепляют горизонтальными и диагональными расшивками. Правильность устройства опалубки должна быть проверена до начала установки арматуры.

Снижение трудоемкости опалубочных работ может быть обеспечено за счет унификации и сокращения числа типоразмеров фундаментов; за счет применения инвентарной многооборачиваемой опалубки, благодаря широкому использованию механизированного монтажа опалубки из укрепленных элементов. При большой повторяемости однотипных фундаментов опалубка собирается один раз и после бетонирования одного фундамента переносится на следующий. При использовании блок-форм уровень механизации опалубочных работ составляет 90-95 %.

Отдельно стоящие фундаменты армируют арматурой классов A-I, А-A-III, B-I диаметром 8-22 мм.

Монтаж арматуры выполняют укрупненными элементами в виде сеток и пространственных каркасов, которые подают к месту установки самоходными кранами с помощью специальных траверс. Для монтажа каркасов фундаментов и подколонников большой массы при высоте более 2 м применяют самобалансирующие стропы.

Нижнюю арматурную сетку фундамента устанавливают до монтажа опалубки. Арматурный каркас подколонника может быть смонтирован к до установки опалубки, так и после.

Отдельные стержни сеток и каркасов на месте их установки должны быть состыкованы электрошлаковой или ванной сваркой.

Затраты труда на возведение 1 м фундаментов из монолитного железобетона составляет 3-5 чел. Наиболее трудоемкими являются опалубочные и арматурные работы. Снижение трудоемкости возведения фундаментов может быть достигнуто за счет применения арматурно-опалубочных блоков с приваренными к ним закладными деталями.

При возведении ленточных фундаментов применяют различные схемы комплексной механизации.

Армирование начинают с укладки арматурных сеток у подошвы фундамента. Для создания защитного слоя бетона устанавливают фиксаторы в шахматном порядке с шагом 1 м. Затем устанавливают арматурные каркасы и закрепляют с помощью фиксаторов. Временные крепления с каркасов снимают после их приварки к сетке подошвы фундамента. Затем производят монтаж опалубки.

Опалубку ленточных фундаментов постоянного поперечного сечения собирают в зависимости от высоты фундамента. При высоте 2-2,5 м щиты устанавливают последовательно вертикально, соединяя их между собою на замках, и временно раскрепляют инвентарными подкосами. К ним присоединяют схватки, а затем опалубочные плоскости соединяют стяжками. Щиты второго яруса закрепляют на нижних после рихтовки опалубках и располагают их горизонтально (рис.13).


Рис.13. Схема сборки щитовой опалубки ленточного фундамента

1 - щиты; 2 - распорки; 3 - продольные брусья; 4 - телескопический подкос

При высоте фундамента более 2,5 м сборку опалубки начинают с установки каркаса из схваток. Монтажная устойчивость вертикально располагаемых схваток обеспечивается в начале сборки с помощью подкосов из телескопических стоек, а затем за счет горизонтальных связей, выполняемых из тех же схваток. Подкосы устанавливают через 3-4 м. Выше уровня бетонируемого фундамента схватки соединяют стяжками и раскрепляют распорками, что обеспечивает всему каркасу пространственную устойчивость. Щиты присоединяют к схваткам и располагают горизонтально. Они могут быть установлены на всю высоту фундамента с обеих сторон или с одной стороны на часть высоты, облегчая производство арматурных и бетонных работ.

Мелкощитовая или крупнощитовая опалубка ленточных фундаментов переменного поперечного сечения устанавливается также по двум схемам. При небольших размерах фундаментов сначала собирается опалубка нижней части фундамента. Верхняя часть опалубки может быть установлена после бетонирования нижней части фундамента.

По второй схеме предусматривается подвеска верхней части опалубки за схватки к порталам. Арматурные сетки укладывают до установки стяжек, которые соединяют опалубочные плоскости.

Перед укладкой бетонной смеси необходимо тщательно подготовить грунтовое основание. Рыхлые, органические и илистые грунты должны быть удалены. Переборы грунта следует заполнить уплотненным песком или щебнем. Подлежат удалению также продукты выветривания скальных оснований.

Для возведения фундаментов используют тяжелый бетон классов В 15-В 30. Подвижность бетонной смеси должна соответствовать осадке конуса для неармированных и малоармированных фундаментов 10-30 мм, при перемещении ленточными конвейерами-не выше 60 мм, при транспортировке бетононасосами 50-80 мм.

Наибольший размер зерен крупного заполнителя в бетонной смеси не должен превышать 1/3 наименьшего размера конструкции, а в армированных конструкциях-3/4 наименьшего расстояния в свету между стержнями арматуры.

Для достижения монолитности железобетонных фундаментов бетонирование необходимо вести непрерывно, не допуская образования швов.

Бетонную смесь укладывают горизонтальными слоями толщиной 20-50 см, причем толщина слоя не должна превышать 1,25 длины рабочей части вибратора. Каждый последующий слой бетонной смеси укладывают после уплотнения предыдущего и, как правило, до начала его схватывания. Для получения однородной степени уплотнения необходимо соблюдать расстояния между каждой постановкой вибратора, которое не должно превышать 1,5 радиуса действия вибратора. При уплотнении слоя глубинный вибратор должен проникать на 10-15 см в ранее уложенный слой, в результате чего достигается более надежное сопряжение бетонируемых слоев.

Бетонную смесь в малоармированных фундаментах уплотняют глубинными вибраторами, а также вибропакетами. При густом армировании применяют вибраторы с гибким валом.

При бетонировании столбчатых фундаментов со стороны сечения подколонника 0,4-0,8 м и при отсутствии пересекающихся хомутов высота свободного падения бетонной смеси допускается до 5 м, при размерах сторон 0,8-3 м. При большей высоте фундамента применяют хоботы.

Фундаменты с подколонниками, армированными перекрещивающимися хомутами, бетонируют непрерывно участками высотой 1,5-2 м с подачей смеси через окна, устраиваемые в боковых стенах опалубки.

Бетонирование столбчатых фундаментов под колонны осуществляется в два или три этапа (рис.14).


Рис.14. Схемы бетонирования (а - в) столбчатых ступенчатых фундаментов

1 - опалубка фундамента, 2 - бадья, 3 - рабочая площадка, 4 - вибратор, 5 - бетон, 6 - звеньевой хобот

В два этапа бетонируются небольшие (10-15 м) фундаменты. Первоначально заполняют опалубку ступенчатой части. Уплотняют бетонную смесь вибратором. Затем продолжают укладку бетонной смеси в подколонник до низа стакана под колонну или низа анкерных болтов, а на втором этапе бетонируется верх подколонника после установки пустотообразователя стакана или анкерных болтов. При трехэтапном бетонировании крупных фундаментов укладка бетонной смеси в нижние ступени и подколенник осуществляется раздельно.

При бетонировании фундамента сразу на всю высоту в зоне перехода ступенчатой части в подколонник возможно образование усадочных трещин, что может снизить несущую способность фундамента. Чтобы предотвратить образование усадочных трещин по окончании бетонирования ступеней делают технологический перерыв для набора прочности бетоном и его усадки. Затем бетонируют подколонник.

Стакан фундаментов бетонируют ниже проектной отметки, чтобы в последующем при установке колонны можно было выполнить подливку под проектную отметку колонны.

Анкерные болты устанавливают перед бетонированием с использованием кондукторов, закрепленных на опалубке или каркасе, остающемся в массиве бетона. Конструкция кондуктора должна исключать возможность отклонения болтов от проектного положения во время бетонирования.

При устройстве фундаментов применяют также метод безопалубочного бетонирования, который заключается в том, что в построечных условиях изготовляют арматурно-опалубочные блоки с несъемной опалубкой. Готовый блок устанавливают краном в проектное положение и затем заполняют бетонной смесью. Этот метод может быть использован при устройстве подколонников и стен подземных сооружений. Арматурный блок с закрепленными на нем закладными деталями и фиксаторами защитного слоя доставляют к специальному стенду, расположенному у места установки. Стенд представляет собой площадку, выложенную железобетонными плитами, на которой устанавливают металлическую ванну высотой и размерами в плане, несколько больше боковой грани блока. Арматурный блок устанавливают краном в ванне и с помощью вибраторов втапливают в бетон до тех пор, пока фиксаторы защитного слоя 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 и бетонируют.

Ленточные фундаменты бетонируют в зависимости от конструктивных особенностей в один, два и три этапа.

Одноэтапное послойное бетонирование применяется при устройстве ленточных фундаментов прямоугольного сечения враспор или переменного сечения при площади поперечного сечения менее 3 м. Ленточные фундаменты со ступенями при площади поперечного сечения более 3 м бетонируют в два этапа, сначала ступени, а затем стену. В три этапа бетонируют ленточные фундаменты с подколонниками, применяемыми в каркасных зданиях.

Особенности бетонирования стен подземной части здания зависят от толщины и высоты стен, а также вида опалубки.

При бетонировании стен применяются следующие виды опалубки: унифицированная щитовая, панельная, разборно-переставная, подъемно-переставная и другие виды опалубок.

Разборно-переставная щитовая опалубка устанавливается в два приема: вначале с одной стороны на всю высоту стены, а после установки арматуры с другой. При большой высоте и толщине стены опалубку второй стороны устанавливают поярусно в процессе бетонирования. Если опалубку устанавливают на всю высоту стены, то в опалубке предусматривают отверстие для подачи бетонной смеси. Опалубку стен толщиной более 0,5 м можно возводить на всю высоту стены с подачей смеси сверху с помощью хоботов.

Для обеспечения устойчивости опалубку стен крепят подкосами или расчалками, стяжными болтами и проволочными стяжками. Распорки, установленные внутри опалубки удаляются в процессе бетонирования стен. При поярусном бетонировании стен панели второго и третьего ярусов могут опираться на нижестоящие или на опоры после демонтажа панелей первого яруса. Опоры для панелей второго и третьего ярусов собирают из телескопических или решетчатых стоек (рис.15, а).


Рис.15. Схемы бетонирования стен подземных сооружений

а - стен толщиной 0,5 м и более и высотой более 3 м; б - тонких стен; в - послойное бетонирование стен бетононасосами; - щиты опалубки, 2 - связь жесткости, 3 - расчалка, 4 - стяжка, 5 - воронка, 6 - звеньевой хобот, 7 - телескопические стойки, 8 - забетонированный участок, 9 - вибратор, 10 - рукав бетононасоса, 11 - разделительная опалубка, 12 - наружный щит опалубки, 13 - арматурный каркас, 14 - бадья, 15 - направляющий щит, 16 - подмости, 17 - подкос

Технология бетонирования стен зависит от конструкции опалубки. Может быть предусмотрена поярусная укладка бетонной смеси на высоту 400-600 мм. Работы цикла бетонирования выполняют в такой последовательности: вначале устанавливают леса, затем обрабатывают рабочий шов бетонирования, устанавливают арматуру, после чего переставляют опалубку с нижнего яруса на верхний. Цикл заканчивают укладкой и уплотнением бетонной смеси и выдерживанием бетона в опалубке.

При бетонировании стен в разборно-переставной опалубке высота участков, выполняемых без перерыва, не должна превышать 3 м. При большей высоте участков стен, бетонируемых без рабочих швов, необходимо устанавливать перерывы продолжительностью не менее 40 мин, но не более 2 ч для осадки бетонируемой смеси и предупреждения образования осадочных трещин. При длине стены более 20 м ее делят на участки по 7-10 м и на границе участков устанавливают деревянную распределительную перегородку. Бетонную смесь подают в опалубку в нескольких точках по длине участка. Если в стене предусмотрен проем, то бетонирование следует прерывать на уровне верхнего края проема или выполнить в этом месте рабочий шов. Образовавшиеся рабочие швы необходимо тщательно обрабатывать перед бетонированием. Подачу бетонной смеси осуществляют бадьями, виброжелобами, бетононасосами. При высоте стен более 3 м используют звеньевые хоботы. Бетонную смесь укладывают непрерывно толщиной 0,3-0,5 м с обязательным уплотнением вибраторами. В процессе бетониро

вания следят за положением арматуры и предотвращают ее смещение от проектного положения. Следующий по высоте участок бетонируют после набора прочности бетона не менее 0,15 МПа. В тонкие и густоармированные стены укладывают более подвижные бетонные смеси (6-10 см).

Бетонная смесь в опалубку фундаментов может подаваться кранами, бетоноукладчиками и бетононасосами. Наибольшее распространение получила укладка бетонной смеси в бадьях с помощью кранов (рис.16).

Доставка бетонной смеси к месту укладки осуществляется автобетоновозами и автобетоносмесителями. Для приема бетонной смеси в зоне действия крана укладывают два дощатых настила размером 2,4х3,3 м. На настил вплотную одну к другой устанавливают новоротные бадьи. Для бетонирования отдельно стоящих фундаментов небольшого объема и стен рекомендуется применять бадьи вместимостью 0,5-1 м. Для фундаментов средних объемов рекомендуется применять бадьи вместимостью 1-2 м. Применение поворотных бадей исключает необходимость сооружения и разборки эстакад и улучшает использование кранового оборудования. Производительность кранов при подаче бетонной смеси в бадьях составляет 25-100 м в смену.

Башенные краны целесообразно использовать при бетонировании фундаментов значительного объема и темпах бетонирования более 50 м в смену (рис.16, а). Самоходные стреловые полноповоротные краны целесообразно применять для бетонирования отдельно стоящих фундаментов при темпах бетонирования 25-100 м в смену (рис.16, б). Расстояние между траншеями и котлованами дает возможность устраивать временные дороги для передвижения самоходных стреловых кранов.


Рис.16. Схема бетонирования фундаментов кранами

а - башенным, б - стреловым, 1 - кран, 2 опалубка фундаментов, 3 - бадья, 4 - рабочая площадка с ограждением

Пример устройства фундаментов под колонны промышленного здания с использованием самоходного стрелового крана. Работа по устройству фундаментов была организована следующим образом. Так как расстояние между осями фундаментов было 6 м, то земляные работы выполнились в виде общей траншеи (рис.17). После устройства щебеночной подготовки краном К-161 укладывали арматурные сетки, а затем опалубочные блок-формы из одного или нескольких блоков. По периметру верха фундаментов устанавливали инвентарные мостики и площадки. Один конец мостика опирался на бровку котлована, а другой - на верхний блок опалубки. К верхней части опалубки крепили кронштейны, на которые укладывали шиты настила, образующие подмости. Рабочая площадка и мостик ограждались. После устройства площадок устанавливались арматурные каркасы подколонников.


Рис.17. Организация работ по устройству монолитных фундаментов с применением стальных блок-форм

1 - подчистка основания фундамента, 2 - устройство щебеночной подготовки, 3 - укладка арматурной сетки. 4 - бетонирование фундамента 5 - фундамент в опалубке 6 - готовой фундамент (опалубки снята), 7 - кран К 161, 8 - автомобиль самосвал, 9 -вибробадьи, 10 - мостик, 11 - рабочая площадка, 12 - лестница

Бетонирование осуществляли с использованием крана К-161. Бетонную смесь выгружали из автомобилей-самосвалов в три вибробадьи вместимостью по 0,8 м Уплотнение бетонной смеси производили глубинными вибраторами.

В верхней части подколенника устанавливали анкерные болты для крепления стальных колонн с помощью инвентарных кондукторов (рис.18).


Рис.18. Кондуктор для установки анкерных блоков

а - вид, б - схема крепления кондуктора к опалубке, 1 - подвижные зажимы, 2 - зажим для болтов, 3 - отверстия для крепления стоек кондуктора, 4 - трубчатый каркас, 5 - зажим-струбцина, 6 - опалубка, 7 - выдвижная стойка

Инвентарный кондуктор сваривался из труб диаметром 60 мм и имел подвижные зажимы для закрепления болтов и выдвижные стойки, присоединяемые к опалубочному блоку. Анкерные болты крепили на подвижных зажимах при помощи гаек. В горизонтальной плоскости болты выверяли подвижными зажимами, а в вертикальной-при помощи выдвижных стоек, по которым опускали или поднимали кондуктор.

Опалубку демонтировали через 4- 5 ч после окончания бетонирования фундамента. Это достигалось путем применения жестких бетонных смесей (осадка конуса 2-4 см). При демонтаже опалубочные блок-формы предварительно отрывали домкратами.

Бетонирование фундаментов проводилось в две смены, в каждой смене работало звено из четырех человек: крановщика, двух монтажников-бетонщиков 3-4-го разряда и стропальщика.

Монтажники-бетонщики в первую смену готовили основание под установку опалубки, демонтировали ее с забетонированного фундамента и монтировали опалубку. Стропальщик зацеплял детали, очищал и смазывал формы, а также участвовал в сборке опалубки и подготовке основания. Второе звено, имеющее такой же состав рабочих, во вторую смену укладывало бетонную смесь. Стропальщик осуществлял приемку бетонной смеси и зацеплял бадьи со смесью. Двое монтажников-бетонщиков укладывали и уплотняли бетонную смесь при помощи вибраторов. Они же устанавливали анкерные болты.

При полной организации возведения фундаментов выработка на одного рабочего по укладке бетонной смеси составила 5-7 м в смену.

При более высоких темпах бетонирования (50-150 м в смену) целесообразно использовать бетоноукладчики и вибротранспортное оборудование (рис.19). Самоходный бетоноукладчик представляет собой ленточный конвейер, смонтированный на тракторе или экскаваторе и движущийся по верху котлована (рис.19, а). Для приема бетонной смеси бетоноукладчик снабжен приемным вибробункером, который выдает бетонную смесь на ленту конвейера через дозирующий затвор. При бетонировании фундаментов и стен, расположенных ниже поверхности земли, для транспортирования бетонной смеси могут быть использованы виброжелоба (рис.19, б). Кроме виброжелобов используется вибробункер, промежуточные воронки, подставки и подвески для виброжелобов.


Рис.19. Технологические схемы бетонирования фундаментов самоходными бетоноукладчиками (а), с помощью виброжелобов (б) и автобетононасосами (в)

1 - бетонируемые фундаменты, 2 - телескопическая стрела бетоноукладчика, 3 - бетоноукладчик, 4 - автомобиль-самосвал, 5 - виброжелоб, 6 - стойка. 7 - вибратор, 8 - вибропитатель: 9 - автобетоносмеситель, 10 - приемный бункер; 11 - бетононасос, 12 - базовый автомобиль, 13 - стрела, 14 - гибкий рукав

Метод термоса заключается в использовании тепла, выделяющегося в процессе гидратации цементных зерен, а также тепла, внесенного в бетон в момент его приготовления (нагрев воды и заполнителей).

С целью ускорения твердения бетона в ее состав вводят добавки-ускорители твердения: сульфат натрия, хлорид кальция, нитрат кальция.

Паропрогрев производят с использованием паровых рубашек, капиллярной опалубки, паровых бань или труб.

Предварительный электроразогрев бетонной смеси - это дополнительный ее нагрев до максимально возможной температуры перед укладкой в опалубку. Применение предварительного электроразогрева позволяет увеличить период остывания забетонированной конструкции, а следовательно, обеспечить более высокую прочность бетона к моменту его замерзания по сравнению со способом термоса.

Сущность электродного прогрева состоит в том, что электрический переменный ток, проходя между электродами через бетонную смесь, обладающую электрическим сопротивленисм, выделяет тепло, которое нагревает бетон в период набора им прочности.

Инфракрасный обогрев основан на использовании тепловой энергии инфракрасного излучения, которое подают на открытые или опалубленные поверхности фундаментов или стен.

Возведение монолитных фундаментов и стен должно выполняться комплексно-механизированным способом, при котором все трудовые процессы выполняют с помощью специально подобранных комплектов машин. При этом должна обеспечиваться непрерывность производства и требуемый темп работ.

При устройстве фундаментов можно выделить три потока: армирование, установка опалубки и бетонирование.

Ведущим процессом при устройстве фундаментов является бетонирование, поэтому количество рабочих в каждом потоке определяется по ведущему потоку таким образом, чтобы работа во всех потоках шла в одном ритме.

Для организации поточной работы фундаменты и стены разбивают на захватки, в качестве которых может служить пролет, часть пролета или фундаменты по одной оси. Каждое звено, выполнив работы на одной захватке, переходит на другую, а его место занимает звено следующего потока.

Процесс бетонирования фундаментов включает в себя процессы транспортирования, подачи, приема, распределения и уплотнения бетонной смеси. Комплект машин для бетонирования подбирают исходя из требуемого типа укладки бетона с учетом условий доставки бетонной смеси и конструктивных особенностей возводимых фундаментов и стен подземной части здания.

Реклама
Copyright © 2013 kodeks.ru. При использовании материалов портала ссылка на www.constructionlinks.ru обязательна.
Powered by PHP-Fusion v5.01 © 2003-2013