Применение различных опалубок в монолитном домостроении

1.Щитовые опалубки

Щитовые опалубки наиболее широко применяются в жилищном, гражданском и промышленном строительстве. Они разделяются на мелко-щитовую и крупнощитовую.

Мелкощитовая – опалубочная система, состоящая из нескольких типо-размеров небольших щитов, элементов креплений и поддерживающих уст-ройств. Щиты имеют площадь не более 3м², с массой не более 60кг. Это по-зволяет работать со щитами вручную. Расчётное давление инвентарной опа-лубки до 60кН/м². Рамы щитов стальные, деревянные, деревометаллические или из алюминиевых сплавов. Для повышения производительности труда щиты опалубки можно предварительно собирать в крупноразмерные плоские опалубочные панели или в пространственные блоки, которые устанавливают-ся и демонтируются с помощью кранов.

Мелкощитовые опалубки отличаются высокой универсальностью, их можно использовать для возведения самых различных конструкций – фунда-ментов, колонн, стен, балок, перекрытий. Простота крепления щитов к кар-касу позволяет быстро заменять изношенную палубу. Крепятся щиты между собой муфтами, замками, болтами, клиньями и балками. В современных опалубках применяются исключительно муфтовые и замковые соединения.

Существенным недостатком мелкощитовых опалубок являются боль-шие трудозатраты на монтаж-демонтаж опалубки и низкий уровень механи-зации процессов.

Сравнительные характеристики некоторых типов мелкощитовых опалубок приведены в таблице 10.4.

 

Типы мелкощитовых опалубок.

Для возведения монолитных стен, колонн, рам, балок и перекрытий из мелкощитовой опалубки монтируются крупные панели размером на комнату или равным шагу колонн. Укрупнительная сборка производится непосред-ственно в зоне установки опалубки или на приобъектной сборочной площад-ке. Готовая панель подаётся к месту установки краном. Для обеспечения устойчивости используются подкосные системы, снабжённые домкратами. При возведении стен высотой более 2м дополнительно используют расчалки.

При бетонировании рам, ригелей, балок применяются поддерживаю-щие элементы –инвентарные стойки с балочными струбцинами. Стойки вы-полняются телескопического типа с изменяемой высотой 2 – 5м, а струбцины изменяют ширину захвата, что позволяет одним комплектом производить опалубку конструкций с различными геометрическими размерами.

Используя мелкощитовую опалубку, возводят монолитные перекрытия и покрытия. В качестве опорных элементов используют балки в виде раздви-жных ригелей, которые позволяют перекрывать пролёты до 6 м. При устрой-стве перекрытий большего пролёта (до 14м) используют промежуточные опоры из телескопических стоек и пространственных опор, оснащённых ме-ническими домкратными системами. На раздвижные ригели, установленные с заданным шагом, укладывают щиты опалубки, которые фиксируются к верхним поясам ригелей с помощью зажимов, и с помощью клиновых зажи-мов между собой.

 

Крупнощитовая опалубка.

Опалубочные системы этого типа включают в себя щиты размером 3…20м повышенной несущей способности и применяется для конструкций с большими опалубливаемыми поверхностями. Увеличение размеров щитов опалубки позволяет резко снизить трудоёмкость работ по опалубливанию конструкций и повысить степень механизации работ. Высота щита прини-мается равной высоте яруса при бетонировании. Крупнощитовая опалубка наиболее универсальна и мобильна в использовании и позволяет значительно улучшить качество конструкций за счёт снижения количества сопряжений.

Крупнощитовая опалубка применима практически для всех конструктивных элементов зданий: фундаментов, наружных и внутренних стен, перекрытий, колонн. Конструктивно опалубка состоит из следующих элементов: самонесущих щитов опалубки, включающих в себя палубу, эле-менты жёсткости щита и несущие конструкции; рабочие площадки и подмо-сти; подкосы, регулировочные механизмы и домкраты, применяемые для обеспечения устойчивости опалубки и выверки её в проектное положение.

Крупнощитовую опалубку стен устанавливают в два этапа. Сначала монтируют арматурный каркас, затем – опалубку с одной стороны стены на весь этаж, а на последнем этапе – опалубку со второй стороны.

Бетонную смесь в опалубку укладывают сверху с подмостей (консоль-ного типа), закреплённых с наружной стороны щита. Бетонирование стен ведут участками, границами обычно служат дверные проёмы. Смесь уклады-вается слоями, толщиной 30…40см, в несколько точек, с уплотнением глу-бинными вибраторами. В качестве ведущих машин бетоноукладочных комплексов применяются автобетононасосы или башенные краны (подача бадей, обеспечение работы бетононасосов или транпортёров).

Для бетонирования перекрытий используется, так называемая «столовая опалубка». Она состоит из набора модульных элементов, позволяющих соби-рать опалубку при длине щита до 12м, ширине до 5,6м и высоте от уровня стоянки в диапазоне 1,75…10м. Распалубливание осуществляется за счёт снижения высоты опор стола. Далее опалубку выкатывают из-под перекры-тия и переставляют в другое место. Монтаж и перестановку выполняют траверсой «утиный нос».

Типы крупнощитовых опалубок

2.Объёмно- переставная опалубка.

 

Объёмно- переставную опалубку изготавливают в виде крупноразмерно-го объёмного блока. Блок состоит из отдельных П- образных или Г- образных секций, у которых верхняя поверхность служит палубой для плит перекры-тий, а боковая – для стен. Отдельные секции и блоки, соединяясь друг с другом образуют «тоннели» на квартиру или всю ширину здания. Секции могут изменять свою ширину в зависимости от принятого шага стен и иметь различную длину. Длина Г-образных секций (конструкции ЦНИИОМТП) -0,625; 1,2; 2,5м для высот этажа 2,8 и 3м, при толщине стен 12…30см.

Объёмно- переставную опалубку применяют для зданий с чётко выра-женной сотовой структурой, образуемой монолитными стенами и перекры-тиями. Фасадные части здания оставляют открытыми, для извлечения опалубки. Конструктивно они выполняются из сборных элементов или кирпича (шлакоблоков).

Объёмно- переставная опалубка разделяется на вертикально-извлека-емую и горизонтально-извлекаемую. Основная секция горизонтально-извле-каемой опалубки состоит из двух Г-образных щитов с регулируемыми подкосами. Обе половины секции соединяются между собой шарнирно-распалубочным механизмом. В средней части палубы имеется центральная вставка, ширина которой зависит от толщины стены. Внизу боковых щитов располагаются катки и винтовые домкраты, с помощью которых опалубку поднимают на проектную отметку при её монтаже и опускают на катки при демонтаже. Демонтаж опалубки производится путём выкатки отдельных секций на выносные подмости и подъём с них краном.

Вертикально-извлекаемая опалубка применяется при раздельном способе устройства перекрытий, когда объёмно- переставная опалубка предназначена только для бетонирования стен. В этом случае демонтаж выполняется через специально оставленные проёмы в перекрытиях.

Опалубочный блок из готовых секций собирается на всю ширину здания. Секции устанавливаются на рельсовые пути, устанавливаемые вдоль бетонируемых стен, по которым секции можно перемещать внутри здания. Боковые панели служат внутренней опалубкой монолитных стен, а верхние – опалубкой перекрытия.

Для установки в рабочее положение нижняя часть секции оборудована четырьмя катками (шаровыми опорами) для передвижения по рельсам и четырьмя винтовыми домкратами (по два с каждой стороны), которые распола-гаются выше опор. С помощью домкратов секцию можно поднимать при установке в рабочее положение и опускать при распалубке.

Рабочий горизонт на каждом этаже устраивается на 10…15см выше отметки перекрытия, с выпусками арматуры (для удобства опалубочных и арматурных работ. На каждом горизонте осуществляется разбивка осей стен, разметка мест установки опалубки и устройство маяков стен (при надобности).

Стены зданий имеют небольшую толщину и бетонируются вместе с перекрытием, поэтому при составлении технологических карт и при производстве работ особое внимание следует уделить арматурным работам (очерёдности монтажа армоизделий).

В торцах здания, как правило, применяется крупнощитовая опалубка,

устанавливаемая на консольные подмости. Для образования оконных и двер-ных проёмов на опалубке закрепляются специальные вставки (проёмообразо-ватели).

Бетонную смесь укладывают между тоннелями опалубки для бетониро-вания и образования стен здания, а также на сами секции, осуществляя бетонирование перекрытий. После того , как бетон набрал распалубочную прочность, опалубку демонтируют, не разбирая на составные элементы. Для извлечения опалубки из забетонированной секции элементы верхней панели опускают с помощью домкратов, а боковые панели отодвигают от стен. Затем опалубку на катках перемещают к месту строповки и извлечения краном для очистки, осмотра и перестановки в другую позицию.

Объёмно – переставная опалубка позволяет добиться снижения трудоём-кости опалубочных работ и делает процесс возведения монолитных конструк-ций зданий более индустриальным.

3.Скользящая опалубка.

 

Скользящая опалубка применяется для бетонирования вертикальных кон-струкций зданий (стен, перегородок, ядер жёсткости, лифтовых шахт и др.). Она представляет собой пространственную опалубочную систему, установленную по периметру стен и поднимаемую по мере их бетонирования гидродомкратами.

 

Основная опорная конструкция – система опорных стержней, на которые опирается домкратная рама, к которой закреплены опалубочные щиты и наве-шены подмости. Внутри периметра стен устраивается рабочий пол, с которого ведутся работы. По рабочему полу монтируется разводка гидравлических трубопроводов и устанавливается пульт управления.

Гидродомкраты устанавливаются на опорные стержни и крепятся к дом-кратным рамам. Под действием рабочей жидкости домкраты перемещаются по стержням с заданной скоростью и тянут за собой всю систему.

Кроме гидравлических домкратов могут использоваться механические и электромеханические домкраты.

Для отечественных типов опалубок монолитные конструкции должны иметь следующие характеристики:

Размерный модуль - 300мм;

Расстояние между осями стен - 1500….7200мм;

Высота этажа - 2800, 3000, 3300мм;

Толщина стен наружных - 180….500мм;

внутренних - 160…220мм;

Толщина перекрытий - 120…200мм.

Бетонирование конструкций и сооружений в скользящей опалубке – по-точный процесс. Технологический поток состоит из армирования, укладки бетонной смеси, установки и извлечения проёмообразователей, контроля качества бетонирования, затирки поверхностей и др. Опалубку, щиты которой имеют высоту 1 – 1,2м, собирают на фундаментной плите таким образом, чтобы её внутренние размеры соответствовали поперечному сечению бетонируемых конструкций. Вся система через домкратные рамы опирается на стальные стержни диаметром 25…50мм, передающие нагрузку на фундаменты.

Интенсивность бетонирования зависит от темпа арматурных работ, приме-няемой технологии укладки бетонной смеси и продолжительности выдержива-ния бетона до набора им расчётной прочности. Оптимальную скорость подъёма скользящей опалубки определяют из условия достижения бетоном распалубоч-ной прочности при минимальном её сцеплении с палубой:

V_оп = (Н_оп - а – h _сл ) / t_р ,

где, Н_оп – высота опалубки, см; а – расстояние от уложенного бетона до верха опалубки, см.; h _сл – высота укладываемого слоя бетона, см. ;

t_р - набора бетоном требуемой распалубочной прочности, час.

К месту укладки бетонную смесь подают краном в бункерах с выгрузкой её небольшими порциями на рабочий пол или бетононасосом с распредели-тельной стрелой непосредственно в опалубку. Заполняют опалубку слоями тол-щиной 25-30см по всему периметру стен. Каждый последующий слой смеси ук-ладывается после уплотнения предыдущего слоя и до начала его схватывания. Уплотняют смесь глубинными вибраторами (ИВ –47 или ИВ – 67). Продолжи-тельность вибрирования приют в зависимости от вида и подвижности бетонной смеси в пределах 10…40сек. При использовании литых бетонных смесей виб-роуплотнение производится только в местах соединений и углах конструкций, а также в зонах с высокой насыщенностью арматурой. При подаче бетонной смеси бетононасосом до начала бетонирования необходимо смонтировать автономную распределительную стрелу или иной распределитель бетонной смеси. При этом оптимальный вылет стрелы определяется исходя из размеров здания с учётом равномерного распределения бетонной смеси по всему периметру опалубки.

Параллельно с укладкой бетона выполняют армирование стен. Подачу армоизделий и других расходных материалов производят башенным краном или лебёдкой. Использование опалубки с увеличенным шагом домкратных рам позволяет вести монтаж арматуры целыми армокаркасами или армоблоками.

Бетонирование расчётного яруса (обычно этажа) ведётся непрерывно в две или три смены. Остановка допускается только по технологическим соображе-ниям (корректировка горизонтальности системы, устранение дефектов).

После возведения стен на высоту одного этажа приступают к монтажу сборных элементов.

Междуэтажные перекрытия быть устроены несколькими способами:

а) Сборно-монолитные перекрытия. Сборные ж/бетонные плиты устана-вливаются в проектное положение после окончания бетонирования стен и демонтажа скользящей опалубки. Плиты перекрытий устанавливаются на монтажные столики и имеют выпуски рабочей арматуры, которые свариваются с аналогичными выпусками стен. После сварки монтажный участок омоноличивается.

К недостаткам этого способа следует отнести «слепой» способ монтажа плит, а это вызывает много трудностей. Здание в этом случае нужно рассчитывать на восприятие горизонтальных нагрузок при работе без перекрытий, что ведёт к усилению армирования стен. Кроме этого примерно в 1,5раза возрастает трудоёмкость (по сравнению с монолит-ным вариантом), на 10% расход металла, на15% накладные расходы.

б) Монолитные, бетонируемые «снизу вверх» после возведения стен.

Перекрытия выполняются после демонтажа скользящей опалубки, начиная с нижнего этажа. Применяется сборно-разборная щитовая опалубка для перекрытий, с опорой на нижележащий этаж через стойки. Бетонирование ведётся поэтажно, к работам на новом ярусе приступают только после полного завершения работ на предыдущем перекрытии и набора расчётной прочности бетоном (с учётом нагрузок от опалубки и свежеуложенной бетонной смеси).

в) Совмещённый способ. Бетонирование перекрытий совмещается с возведением стен. Для удобства ведения работ внутренние щиты опалубки делают короче наружных на толщину перекрытия. После завершения бетонирования стен на этаже скользящая опалубка останавливается строго на уровне перекрытия. Армирование и бетонирование производится через специальные проёмы в рабочем настиле, что очень неудобно с точки зрения производства работ.

Эта технология сложная и трудоёмкая.

г) Бетонирование «сверху- вниз». Способ применяется при возведении стен на полную высоту. Не демонтируя скользящую опалубку, на её рабочем настиле устанавливают специальные лебёдки с гибкими тягами, на которые подвешивается инвентарная опалубка перекрытий, состоящая из телескопических прогонов и щитов. Бетонирование, при помощи бетононасосов ведётся от верхнего перекрытия к нижнему. После приобретения бетоном распалубочной прочности опалубка отрывается от бетона и перемещается вниз на отметку следующего этажа. Для пропуска тяг в перекрытиях предусматриваются монтажные проёмы.

д) Бетонирование с отставанием на 2-3 этажа. Это частный случай способа «снизу-вверх». Применяется в большинстве случаев. Удобен при многозахватной системе организации работ, при наличии нескольких комплектов опалубки.

4.Несъёмная опалубка.

 

В современном строительстве широкое применение нашли различные виды несъёмных опалубок. Несъёмная опалубка отличается от других видов опалубок тем, что после укладки бетонной смеси и завершения последующих процессов остаётся в теле забетонированной конструкции и работает с ней как одно целое. Несъёмная опалубка несёт следующие функции:

- образует форму сооружения (конструкции);

- улучшает архитектурную выразительность конструкции;

- защищает бетон от атмосферных воздействий;

- повышает прочностные характеристики конструкции;

- улучшает режим твердения бетона;

- улучшает теплоизоляционные характеристики стен.

Конструктивно несъёмная опалубка выполняется в виде объёмных, плоских, ребристых и профильных опалубочных элементов.

В практике гражданского и жилищного строительства несъёмная опалубка используется при устройстве фундаментов (унифицированные дырчатые блоки УДБ); наружных и внутренних стен, колонн ( железобетонные и армоцемент-ные плиты, панели и оболочки); перекрытий (профилированный настил); архи-тектурного оформления (облицовочные плиты).

 

Несъёмная опалубка изготовляется из следующих материалов: железо-бетона, армоцемента, фибробетона, металлического профиля, металлической сетки с мелкой ячейкой, асбестоцемента, стеклоцемента.

В состав несъёмной опалубки могут входить армоэлементы. Крепление элементов опалубки между собой производится различными соединительными элементами, а к армокаркасам проволочными скрутками или тяжами с болтами.

Технология производства работ при применении несъёмной опалубки предусматривает опалубочные, арматурные и бетонные работы. Ввиду многообразия видов опалубки разработаны различные способы монтажа несъёмной опалубки, во многих случаях совмещённые с армированием.

Опалубочные блоки и элементы устанавливают поярусно, с обязательным креплением между собой. Если необходимо по конструктивным особенностям монтаж разделяется на этапы: установка наружных элементов, армирование, установка внутренних элементов, бетонирование. Монтаж производится с помощью различных кранов (в зависимости от веса элемента и его положения в конструкции). Некоторые виды несъёмной опалубки предназначенной для малоэтажного строительства устанавливаются вручную.

Арматурные работы заключаются в установке плоских и пространствен-ных каркасов в соответствии с арматурными чертежами и технологическими картами.

Бетонирование конструкций в несъёмной опалубке производится по общим правилам бетонирования. Во многих случаях армирование бывает достаточно сложное, поэтому следует применять литые смеси.

Главным достоинством несъёмной опалубки является отсутствие распалубочных работ. Технико – экономические анализы показывают, что возведение монолитных железобетонных конструкций с применением несъёмной опалубки, по сравнению с традиционными видами опалубок, позволяет снизить трудоёмкость опалубочных работ в 2-3 раза, а полную трудоёмкость по возведению монолитных конструкций на 20-30%.