Евдокимов - Технология монолитного бетона и железобетона

ПРЕДИСЛОВИЕ

В этой книге сделана попытка обобщить опыт строительства зданий и сооружений из монолитного и сборно-монолитного  железобетона, накопленный в последнее десятилетие в СССР и зарубежных странах.

В первом разделе книги описаны современные виды эффективных опалубок, применяемых для бетонирования монолитных конструкций в нашей стране и за рубежом. Рассмотрены способы расчета опалубки, принципы конструирования, методика технико-экономической оценки вариантов опалубки и рациональные условия применения ее видов, а также технология опалубочных работ.

Во втором разделе рассмотрены способы изготовления и монтажа арматуры, технология бетонирования различных конструкций. В третьем—пятом разделах подробно изложены вопросы технологии строительства зданий и сооружении из монолитного бетона и железобетона, а также особенности производства работ зимой и в условиях сухого и жаркого климата. Приведены сведения по комплексной механизации и автоматизации бетонных работ, рассмотрены основные пути снижения трудоемкости и повышения качества монолитного железобетона.

Основная цель книги — подробно ознакомить будущих инженеров-строителей с особенностями возведения зданий и сооружений из монолитных и сборно-монолитных конструкций, а также помочь им выбрать рациональные условия применения этого вида 

строительства.

Учебное пособие написано в соответствии с программой курса «Технология строительного производства», утвержденной Учебно- методическим управлением по вузам MB и ССО СССР 24 октября 1966 г.

ВВЕДЕНИЕ

Одним из направлений технического прогресса в строительстве является широкое внедрение конструкций из монолитного и сборно-монолитного бетона и железобетона. В постановлении Совета Министров СССР «О некоторых мерах по повышению технического уровня производства железобетонных конструкций и более эффективному использованию их в строительстве», принятом в январе 1977 г., было указано, что в ряде случаев допускалась необоснованная замена монолитных железобетонных конструкций сборными, что влекло за собой увеличение сметной стоимости строительства.

К 1980 г. выпуск сборных железобетонных конструкции предполагается довести до 135 млн. м3, объем же монолитного железобетона возрастет до 120—125 млн. м3. Столь значительные объемы монолитного бетона объясняются существенными преимуществами этого строительного материала.

Широкое применение бетона в строительстве началось во второй половине XIX в. в связи с появлением принципиально нового строительного материала — железобетона. Значительным этапом применения железобетона в России можно считать организацию в Москве Акционерного общества бетонных работ в 1891 г. В тот период в России и за рубежом были сделаны первые попытки  механизировать приготовление бетонных смесей и усовершенствовать способы бетонирования.

Монолитные жилые и общественные здания придают большую выразительность районам массового строительства в специфичных условиях их возведения (в особенности на стесненных участках, в условиях горной местности, при отсутствии мощной базы сборного домостроения и т. п.), позволяют снизить стоимость строительства на 10—15%, а капитальные вложения уменьшить на 20—25% при одинаковых суммарных затратах труда на заводе и строительных площадках. Вследствие повышенной жесткости и трещиностойкости монолитные здания целесообразно возводить на просадочных грунтах и подрабатываемых территориях, а также в сейсмичных районах.

Ввиду всех этих преимуществ зданий из монолитного и сборно- монолитного железобетона конструкции и современные способы их возведения заслуживают самого пристального изучения будущими инженерами-строителями.

РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ

ОПАЛУБОЧНЫЕ РАБОТЫ

ГЛАВА 1

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Термином «опалубка» обозначают несущие, поддерживающие и формообразующие элементы из различных материалов и разной конструкции, которые после установки в рабочее положение образуют форму для укладки бетонной смеси, соответствующую конфигурации и размерам конструкций. Эти конструкции изготовляют непосредственно на месте их размещения в зданиях и сооружениях, на строительной площадке в отличие от форм, применяемых для изготовления сборных железобетонных изделий на заводах и полигонах.

Основное назначение опалубки — придать нужную форму бетонной смеси до ее затвердения и достижения бетоном требуемой прочности после распалубки. Опалубка должна быть достаточно жесткой и неизменяемой в рабочем положении, способной без сверхдопустимых деформаций воспринимать технологические нагрузки и давление бетонной смеси при ее укладке и уплотнении. Кроме того, опалубка в ряде случаев может нести арматуру, закладные и другие детали. Опалубка во многом определяет также качество поверхности бетона, его прочность и другие свойства. Можно применять опалубку и для ускорения твердения бетона. В этом случае используют утепленную термоактивную опалубку. С помощью некоторых видов опалубок бетонным конструкциям можно придать специальные свойства. С этой целью применяют, например, несъемные опалубки — гидроизоляцию и облицовку, утеплитель и др.

§ 1. Классификация опалубок

Опалубку классифицируют нефункциональному назначению в зависимости от типа бетонируемых конструкций. В этих случаях различают опалубку: для получения вертикальных поверхностей (в том числе стен); для горизонтальных и наклонных поверхностей; для образования криволинейных поверхностей (например, пневматическая); для одновременного бетонирования стен и перекрытий, комнат и целых квартир.

Опалубку для бетонирования стен изготовляют следующих видов: мелкощитовую и крупнощитовую; подъемно-переставную; блок - формы; блочную; скользящую.

Для бетонирования перекрытий используют разборно-переставную опалубку с поддерживающими элементами; крупнощитовую, в которой опалубочные поверхности и поддерживающие элементы объединены в панель, целиком, переставляемую краном.

Для одновременного бетонирования стен и перекрытий или части здании применяют объемно-переставную опалубку.

Горизонтально перемещаемую, к том числе катучую, опалубку применяют для бетонирования вертикальных, горизонтальных и наклонных поверхностей, а также для одновременного бетонирования стен и перекрытий.

По материалам, применяемым для изготовления опалубки, ее подразделяют на металлическую, дощатую, фанерную, пластмассовую, комбинированную, со специальными поверхностями. По способам выполнения работ опалубку классифицируют на переставную, скользящую и горизонтально перемещаемую. Для прогрева бетона при выполнении работ в зимних условиях применяют термоактивную опалубку.

Кроме того, в связи со специфичностью жилищно-гражданского строительства и особенностями тонкостенных монолитных конструкций, .которые характеризуются большим модулем поверхности, можно выделить большую группу опалубки. К опалубкам этого назначения предъявляют также дополнительные требования, например повышенную жесткость, обеспечивающую точность геометрических размеров и хорошие эстетические качества поверхностей стен и потолков.

Мелко - и крупнощитовая опалубка. Мелкие щиты большей частью применяют в случае необходимости бетонировать различные по размерам конструкции. При повторяющихся же размерах небольшие элементы мелкощитовой опалубки целесообразно объединять в крупные панели. По такому принципу можно комплектовать крупные блоки опалубки, целиком или частично монтируемые краном. К собственно крупнощитовой и блочной опалубке можно отнести опалубку индивидуального изготовления с изменяемыми размерами или вставками для бетонирования одинаковых модульных конструкций, а также набор унифицированных несущих элементов, из которых можно составить опалубочные поверхности различного размера и назначения.

Мелкощитовая опалубка состоит обычно из набора элементов небольшого размера массой до 50 кг, что позволяет устанавливать и разбирать их вручную. Частями опалубки являются щиты площадью до 1 м2, несущие элементы (схватки, элементы жесткости), поддерживающие элементы опалубки горизонтальных и наклонных поверхностей, элементы крепления и соединения. Из элементов разборно-переставной опалубки тоже можно собирать крупные панели и блоки, монтируемые и демонтируемые крапом без разборки на элементы.

Опалубку универсального назначения применяют для возведения самых различных монолитных конструкций с переменными, небольшими или повторяющимися размерами. Такую опалубку особенно целесообразно использовать при бетонировании неунифицированных конструкций небольшого объема для промышленных сооружений.

Крупнощитовая опалубка состоит из крупноразмерных щитов, элементов соединения и крепления. Щиты опалубки воспринимают все технологические нагрузки без установки дополнительных несущих или поддерживающих элементов. Такие щиты включают палубу, элементы жесткости и несущие элементы; их оборудуют подмостями для бетонирования, подкосами для установки и устойчивости, регулировочными и установочными домкратами. Крупнощитовую опалубку применяют для бетонирования протяженных стен, туннелей, перекрытий (например, в каркасных сооружениях, откуда можно извлекать опалубку после бетонирования).

Подъемно-переставная опалубка монтируется из щитов, специальных креплений и приспособлений для подъема. Перед подъемом специальными устройствами опалубку предварительно разбирают на элементы или разъединяют. Опалубку применяют для возведения железобетонных сооружений с переменной толщиной стен типа дымовых труб, градирен и др.

Горизонтально перемещаемая (катучая) опалубка состоит из каркаса (рамы) и закрепленных на нем, большей частью неподвижно, опалубочных щитов. Каркас устанавливается на тележках или других приспособлениях и перемещается вдоль возводимых сооружений. Применяется для бетонирования протяженных конструкций прямо- или криволинейного, в том числе замкнутого очертания, типа подпорных стен, туннелей, коллекторов, водоводов, возводимых открытым способом.

Блок-формы представляют собой пространственные замкнутые блоки, неразъемные и жесткие (выполненные на конус) или разъемные и раздвижные. Применяют их для бетонирования замкнутых конструкций относительно небольшого объема типа ростверков, ступенчатых фундаментов и др.

Объемно-переставная опалубка состоит из секций П-образной формы, которые при соединении по длине образуют туннели. Система туннелей, установленных параллельно, перпендикулярно друг другу и т. д., в соответствии с планом конструкций образует опалубку для бетонирования стен и перекрытий. При распалубке секции сдвигают (сжимают) внутрь и выкатывают к проему для извлечения краном. Применяют для бетонирования главным образом поперечных несущих степ и монолитных перекрытий жилых и гражданских зданий.

Блочную опалубку монтируют из блоков замкнутого сечения; при распалубке их сдвигают внутрь и переставляют краном или с помощью домкратов. Применяют ее для бетонирования замкнутых конструкций или ячеек типа лифтовых шахт, лестничных клеток и др.

Скользящая опалубка состоит из щитов, закрепленных на дом- кратных рамах, рабочего пола, домкратов, приводных станций и других элементов. Всю систему периодически поднимают домкратами по мере бетонирования. Применяют ее для бетонирования вертикальных элементов железобетонных здании и сооружений относительно большой высоты.

Пневматическая опалубка имеет вид гибкой воздухонепроницаемой оболочки, раскроенной в соответствии с типом сооружения. Устанавливают ее в рабочее положение и заполняют бетоном после создания внутри избыточного давления воздуха или газа или поднимают в рабочее положение после бетонирования. Применяют также пневматические баллоны, поддерживающие и несущие элементы опалубки. Такую опалубку используют для бетонирования сооружений относительно небольшого объема криволинейных очертаний.

Термоактивная опалубка — любая система опалубки с установленными на ней нагревательными элементами для прогрева бетона.

Несъемная опалубка. Элементы ее остаются после бетонирования в конструкции и выполняют в ряде случаев функции гидроизоляции, облицовки, утеплителя. Для изготовления используют различные материалы: тканую сетку, металл, пластмассу, армоцемент, стеклоцемент, железобетон.

Специальная опалубка служит для бетонирования малоповторяемых и нетиповых или сложных конструкций небольшого объема со специальной поверхностью и рельефом, например лестничных маршей, карнизов, малых архитектурных форм, отделки интерьеров.

Туннельная опалубка, применяемая для бетонирования монолитной обделки туннелей, возводимых закрытым способом, включает в себя формующие и поддерживающие секции. Перемещается она с помощью механизмов с механическим или гидравлическим приводом. Бетонная смесь подается на формующую секцию и уплотняется прессованием с помощью механизма прессования. Перемещается опалубка, упираясь в затвердевший бетон. Поддерживающие секции для уменьшения разрушения незатвердевшего бетона выполняют обычно податливыми и соединяют их с жесткой формующей секцией.

Тип опалубки выбирают с учетом вида бетонируемых конструкций, а также способа выполнения работ. Для выбора ее необходим всесторонний экономический анализ с учетом сроков строительства, темпа оборачиваемости опалубки, повторяемости конструкций, на различия механизмов и др. Трудовые затраты особенно снижаются при использовании индивидуальных крупноразмерных опалубочных систем, применять которые, однако, можно при достаточном объеме бетона и наличии однотипных конструкций.

Для бетонирования разнотипных конструкций в большинстве случаев целесообразна унифицированная разборно-переставная опалубка универсального назначения. Для изготовления отдельных характерных и массовых конструкций целесообразно использовать специализированные опалубки, раздвижные или перемонтируемые на разные размеры.