Бетонные и железобетонные работы

Бетонные и железобетонные работы

1.Общие сведения

1. Качества, которые определили широкое применение бетонных и железобетонных конструкций

а) высокие физико-механические показатели

б) долговечность

в) хорошее сопротивление температуре и влажности

г) простая технология производства конструкций

д) сравнительно невысокая стоимость

2. Бетонные и железобетонные конструкции могут быть:

а) сборные

б) монолитные

в) сборные монолитные

2. Технологический  процесс по возведению сборных монолитных и сборных конструкций

В комплексный процесс входят следующие составляющие:

1.Устройство опалубки

а) изготовление элементов опалубки

б) сборка элементов опалубки в установочные единицы секции, блоки и т. д.

2.Армирование

а) изготовление штучной арматуры

б) изготовление элементов арматуры (сеток, каркасов)

3.Бетонирование

а) приготовление бетонной смеси

б) выдерживание

в) распалубливание (демонтаж опалубки)

г) при необходимости отделка конструкции

3.Основные монтажно-укладочные процессы (выполняются на строительной площадке):

а) установка опалубки и арматуры

б) монтаж арматуры и арматурно-опалубочных  блоков

в) укладка и уплотнение бетонной смеси

г) уход за бетоном в процессе твердения

д) натяжение арматуры в предварительно напряженной конструкции

4. Опалубочные работы

Опалубка – это временные вспомогательные конструкции, служащие для придания требуемой формы, геометрических размеров и положений в пространстве возводимой конструкции

а) опалубка состоит из:

1-опалубочных щитов, которые обеспечивают определенную форму, размеры и качество поверхности

2-крепежных устройств, обеспечивающих проектное положение опалубочных щитов

3- лесов, удерживающих опалубку в пространстве

б) технология производства работ:

в объемы, полученные после установки в проектное положение опалубки устанавливаются арматурные каркасы и бетонная смесь; затвердевание бетонной смеси; распалубливание конструкции.

в) требования, предъявляемые к опалубке:

– прочность, устойчивость, постоянство формы

–палуба(обшивка опалубочного щита) должна быть плотной, прочной и без швов

–оборачиваемость опалубки(многократность использования)

–технологичность(легкость установки и разборки

г) материалы применяемые для изготовления опалубки:

– древесина

–фанера

–пласмассы

–металлы

–пенопласт

–комбинированный(за исключением металла)

Все материалы изготавливают на заводах, а крепежные детали в ЗНК

5. Типы опалубок, области применения, особенности и методы монтажа 

1.Разборно-переставная; применяется для устройства фундаментов, стен, перегородок, колонн, балок, плит покрытия и перекрытия; состоит из отдельных щитов и поддерживаемых их частей (ребер, схваток, лесов)

а) мелкощитовая опалубочная форма (щиты весом до 50 кг и площадью около 1квадратного метра) применяется для устройства фундаментов, колонн, плит покрытия и других конструктивных элементов. При необходимости из мелких щитов можно собирать крупноразмерные опалубочные панели или пространственные блоки и монтировать их с помощью кранового оборудования.

б) для жилых зданий с несущими покрытиями из монолитного железобетона применяется крупнощитовая опалубочная форма(крупная панель массой до 500 кг, цельная или сборная, каркас из уголков)или унифицированная(универсальная) состоит из крупных панелей, монтажных уголков, несущих ферм. Такой вид опалубки монтируют в опалубочные блоки и блок фермы и устанавливают в проектное положение с помощью крана.

Крепления могут быть: разъемные, шарнирные, сварные, где поддерживающий элемент-леса (стойки, прогоны, расщелины, раскосы, лаги) могут быть поэтажными и сквозными

в) использование разъемно-переставной опалубки для возведения конструкции

- для монтажа фундамента высотой до 5м опалубочные щиты состоят из деревянных щитов на сшивных планках, распорок, фиксирующих внутренний размер, например досок. Опалубочные щиты возводятся на всю высоту или по частям, в другом случае после бетонирования нижней части устанавливают щиты, устанавливают щиты опалубки верхней части и производят бетонирование

- для ступенчатых фундаментов применяется дощатая опалубка - ярус состоит из боковых и накрывных щитов; для восприятия бокового давления устраиваются скрутки; вышестоящий ярус устанавливается на накрывные доски более длинного размера, внутрь устанавливают пустотообразователь для стакана с помощью опорных брусьев.

Для устройства крупных фундаментов представляющих собой несущие фермы, стальные щиты, крюки, замки, возможно устройство арматурного каркаса, тогда конструкция называется армированной опалубкой. Иногда форме придают небольшую конусность, снимают с конструкции с помощью домкратов. Подобные армированной опалубке блок фермы используют для получения колонн, прогонов, балок и ребристых плит покрытия.

в) Объемно-переставная опалубка (туннельная) применяется для одновременного воспроизведения стен и перекрытий гражданских и промышленных зданий. Состоит из пространственных Н-образных конструкций, из которых собирается опалубочный блок на ширину здания.

  1  2  3

1 –опалубка; 2 –складная рама; 3 –бетон;

г) Скользящая опалубка – применяется для возведения вертикальных конструкций большой высоты. Особенность заключается в том, что опалубка не отделяется от забетонируемой конструкции, а скользит по ней при помощи гидро и электродомкратов.

1 –опалубка; 2 –бетон; 3 –металлический стержень; 4 –домкратная рама;

д) Горизонтально-перемещающаяся «катучая» опалубка – применяется для линейно протяженных конструкций. Щиты опалубки монтируются на стойках рамы – стойки располагаются на тележках, с которыми при помощи лебедки происходит горизонтальное перемещение щитов опалубки.

е) Несъемная опалубка применяется для конструкций, в которых опалубка выступает в качестве теплоизоляции, гидроизоляции, наружной отделки и работает вместе с самой конструкцией. Материал - железобетон, армоцементные плиты, стальные листы, стальная сетка, пенопласт.

3.Контроль качества опалубочных работ

а) До начала работ выполняется проект производства опалубочных работ, входящий в состав ППР. Данный проект  включает в себя:

1 –маркировочные чертежи опалубки; план и боковые проекции опалубливаемых конструкции с указанием условных осей; элементы опалубки; спецификация элементов опалубки; места установки запоров.

2 –технологическая карта, в которой указывается последовательность установки элементов, последовательность выполнения отдельных операций, калькуляция материальных и трудовых затрат; состав звеньев; спецификация машин и инструментов, схемы типовой и специальной оснасток и приспособлений.

3 –схема организации опалубочных работ на объекте: схема бетонируемых конструкций; подъемные механизмы; складские помещения; линейный график производственных работ; подъездные пути.

б) Требования предъявляемые к установке опалубки

1 –вертикальность и горизонтальность элементов опалубки

2 –жесткость и неизменность формы

3 –отклонение опалубкой  и лесов от проектных размеров в соответствии со СниП

4 –уход за опалубкой(периодическая очистка и смазка)

6. Арматурные работы

1. Виды арматуры

а) Стержневая арматура с выступами по винтовой линии или ввиде елочки периодичного профиля А2-А5.(А1-гладкая)

б) Проволочная арматура

1 –для ненапрягаемой арматуры В1

2 –для ненапрягаемой арматуры В2

в) Арматурные сетки изготавливают из проволочной арматуры

г) Плоские каркасы

д) Пространственные каркасы

2. Применение арматуры

а) Балки, прогоны, ригели и другие линейные конструкции армируются плоскими каркасами из 2-х, 3-х, 4-х продольных частей соединенных поперечным.

б) Пространственный каркас для несущих элементов изготавливают  из жестких прочных профилей со сваркой с арматурным стержнем

3. Монтаж ненапрягаемой арматуры

а) Колонны

1 –фундамент; 2 –опалубка; 3 –перекрытие;

Арматура опускается в открытые торцы опалубки с выпуском и сварив снизу с арматурой фундамента, а вверху с «рамой» перекрытий

б) Стены армируются сетками, иногда по опалубке, установленной с одной стороны

в) Соединение арматурных элементов

1 –сваркой

2 –соединение нахлесткой(применяется для сеток или плоских каркасов с диаметром стержней ≤ 32мм)

L зависит от характера работы элемента, расположения стыка в элементе класса бетона и «рамы»

3 –вязкой применяется, если нельзя использовать сварку, представляющее собой сращивание внахлестку и перевязку стыка в 3-х местах стальной проволокой

г) защитный слой бетона. В процессе бетонирования необходимо обеспечить слой бетона между арматурой и бетонной поверхностью

1 –специальные упоры

2 –в балках ребрах плит

3 –специальные металлические, бетонные, пластмассовые фиксаторы, которые привязывают  или одевают на арматурные стержни

4 –толщина защитного слоя зависит от вида конструкции и толщины изделия. Например, для плит и стенок толщиной <10 см защитный слой должен быть > 1 см, если >10 см - то >1,5 см для балок и колон с продольным сечением арматуры от 20 до 32 мм защитный слой> 2,5 см. При больших диаметрах арматуры защитный слой > 3 см

4. Монтаж напряженной арматуры (для большепролетных стержни, пряди ферм, балок, плит перекрытия, оболочек)

а) При бетонировании конструкции внутри нее необходимо оставить канал, после того как бетон наберет необходимую прочность в канал укладывают арматуру и производят ее натяжение с передачей усилий на напрягаемую конструкцию. Арматура - отдельные, канаты, проволочные пучки.

Стержни приваривают к конусам коротышей с резьбой. На коротыш навинчивают гайки передающие напряжение на бетон через шайбы.

1 –гайка; 2 –шайба; 3 –коротыш;

Пряди и канаты: на конец одевается гильза, запрессовывается, затем на ней нарезается резьба одевается специальная муфта, с помощью которой происходит натяжение. Канал в бетоне образуется с помощью каналообразователя (стальная труба диаметром на 10-15мм больше диаметра арматуры, которую через каждые 15-20 мин поворачивают вокруг своей оси или тонкостенная труба из стали.

б) Натяжение арматуры производиться с помощью домкратов, причем

1 –если длина каналов >18м натяжение происходит с 2-х сторон: сначала одним домкратом, натягивающего 1 конец до усилия равного половине расчетного и закрепляют, затем с другой стороны другим домкратом производят натяжение до 1,1 до расчетного выдерживает 8-10 мм натяжение уменьшают и закрепляют второй конец.

2 –если в конструкции несколько арматурных стержней подлежат натяжению, натяжение начинают с центрального, а если 2 стержня, то натяжение начинают ступенями или 2-мя домкратами.

в) Замоноличивание канала раствором с помощью насоса.

5. Приготовление бетонной смеси

а) Районные заводы (радиус обслуживания района < 30 км)

1 –Приготовление готовой смеси в процессе транспортировки на объект в автобетонных смесителях

2 –Сухие смеси доставляют на обычных авто и приготавливают на площадке бетоносмесительных установках.

б) Приобъектные заводы устраиваются для крупных стройплощадок(срок строительства 5-6 лет)

в) Построенные бетоносмесительные установки, обслуживают одну стройплощадку (за месяц до 1000 метров кубических)

Операции по приготовлению бетонной смеси: прием и складирование; дозирование; перемешивание; выдача на транспортные средства. Возможны следующие – добавление добавок, подогрев.

6. Транспортировка бетонной смеси.

Способ транспортировки зависит от технологических свойств бетонной смеси, расстояния транспортировки, объема укладываемой смеси, суточной потребности, высоты подъема или спуска.

Операции, входящие в транспортировку:

1 – прием смеси из раздаточного бункера

2 – доставка к объекту

3 – подача смеси к месту укладки или перегрузка на другое транспортное средство (приспособление).

Возможны 2 схемы транспортировки бетонной смеси:

1) автотранспортом - возможно, если конструкция находится на уровне земли или не ниже 3-х метров

2) автотранспортом смесь доставляется с завода изготовления до объекта, затем с помощью кранов, вибропитателей, бетоноукладчиков – в блок бетонирования.

а) Требования к транспортировке бетонной смеси:

1 - исключение атмосферных осадков и воздействий прямых солнечных лучей

2 - недопустимость расслаивания

4 - зимой необходимо исключить быстрое охлаждение и замерзание

б) Перевозка бетонной смеси с помощью автотранспорта:

1-автосамосвалами. Недостатки – потери в пути 1-2%, ручная работа, в процессе транспортировки смесь расслаивается

2- автобетоновозами. Исключает недостатки автосамосвала.

3-автобетоносмеситель(миксер)Расстояние перевозки до 70 км, в процессе транспортировки смесь готовится

4-в бадье

в) При больших объемах бетонирования применяют специальные эстакады и передвижные мосты, если высота падения > 3 м применяют звеньевые хоботы и виброжелоба, так же применяют ленточные конвейеры и бетоноукладчики.

7. Бетонирование конструкций

1. Подготовка к бетонированию        

а) Установка опалубки и лесов: проверка качества, устойчивости, соответствие геометрических размеров проекту, вертикальность и горизонтальность площадей, заделка щелей >3 мм, очистка от мусора, составление акта приемки опалубочных работ.

б) Армирование конструкций: местоположение, диаметр, число, расстояние между ними, соответствие с проектом, очистка от ржавчины и грязи.

в) Подготовка основания: удаление растительного, торфянистого и других грунтов растительного происхождения, удаление несвязных грунтов, уплотнение заполнителей, очитка, продувка, составление акта.

2. Укладка и уплотнение бетонной смеси.

а) Уплотнение. Так как бетонная смесь имеет значительное сцепление, а при вибрировании сцепление уменьшается, смесь становится более эластичной и  подвижной, вследствие этого заполняет весь объем и приобретает нужную консистенцию. Поэтому применяются следующие виды уплотнения:

1-Уплотнение вибраторами. В зависимости от области применения, вибраторы бывают глубинные, поверхностные и наружные.

2-Штыкование. Выполняется вручную с помощью шуровок при  выполнении тонкостенных и густоармированных

3-Тромбование. Применяется тогда, когда запрещено использование вибраторов из-за близкого расположения оборудования или малоармированности  конструкций.

б) Укладка. Производится слоями, равномерно по всей площади, второй слой укладывают до того как  первый начинает схватываться. Толщина слоя вычисляется по формуле:

H = ,

Q – интенсивность подачи слоя,

t – максимальный срок до перекрывания предыдущего слоя,

S – площадь бетонируемой конструкции.

Если невозможно рассчитать или соблюсти величину H, то возможна ступенчатая укладка  (величина ступени ≤ 3м). При необходимости перерыва в  бетонировании устраивают рабочие швы – плоскость стыка между затвердевшим и свежим бетоном.

Бетонирование колон и балок ребристого покрытия.

   

1 –прогоны; 2 - балки

Требования, предъявляемые к устройству рабочих швов:

1-поверхность рабочих швов должна быть перпендикулярна оси элемента, а в стенах и плитах их поверхности

2-обработка ранее уложенного слоя в шве: очистка от цементной пленки, продувка сжатым воздухом, промывка водой, очистка арматуры, смачивание раствором.

3.Бетонирование различных конструкций

а) Фундамент и массивы можно бетонировать с разгрузкой смеси непосредственно в опалубку с помощью виброжелобов бетононасосов, бетоноукладчиков и бадьями с помощью кранов.

б) Бетон на полы укладывается на бетонную подготовку из тощего бетона, разделяют бетонируемую площадь на полосы шириной 3…4 м. Бетонирование ведут через одну. Бетонную смесь уплотняют поверхностными вибраторами или виброрейками, поверхность пола выравнивают правилом и заглаживают резиновой полентой, могут применяться бетоноукладочные машины, которые двигаясь, оставляют за собой бетонную полосу.

в) Бетонирование каркасов зданий: перед примыканием смеси место примыкания колонн к фундаменту очищают от строительного мусора, укладывают слой раствора или мелкозернистого бетона. Колонны высотой > 5 м бетонируют ярусами высотой по 2 м – с загружением  бетонной смеси и ее вибрированием через «карманы» - боковые окна в стенках короба. Бетонирование прогонов, балок и плит следует начинать через 1…2 ч после бетонирования колонн.

г)Арки и своды. Бетонирование непрерывно одновременно с двух сторон от пят к замку.

4.Специальные методы бетонирования

Вакуумирование бетона применяется при строительстве тонкостенных конструкций с помощью вакуумных щитов. Часть воды в бетоне испаряется в процессе твердения коры, плотность понижается, ухудшается качество. Механическое удаление части воды и воздуха с помощью вакуумных щитов улучшает качество конструкции, плотность повышается на 20-25 %, увеличивается водонепроницаемость, морозостойкость и сопротивление истираемости.

1 –всасывающий рукав; 2 –бетон;

Технология вакуумирования:

Между опалубкой и бетоном устраивается тонкая воздушная полость за счет прокладывания металлической плетеной сетки и фильтрующей ткани при помощи вакуумного насоса вода поступает в рукав и дальше в водосборник. Вакуумирование применяется при бетонировании протяженных конструкций, подготовки под полы. Возможно вакуумирование стен и столбов с боковых поверхностей.

Требования вакуумирования:

- должно происходить до начала схватывания бетона

- продолжительность зависит от свойств бетона, мощности вакуумного насоса, толщины конструкций, в среднем 10-55 мин.

б) Торкретирование