Возведение зданий в вертикально перемещаемых опалубках
Федеральное агентство по образованию РФ
Владимирский государственный университет
Кафедра СП
Реферат
По дисциплине: Технология возведения зданий и сооружений
На тему: «Возведение зданий в вертикально перемещаемых опалубках»
Владимир 2006
Содержание
1. Подъемно-переставная опалубка _______________
2. Скользящая опалубка __________________________
3. Блок-формы ______________________________
4. Блочная опалубка ______________________________
5. Крупноблочная опалубка для шахт _______________
6. Список литературы ____________________________
ВОЗВЕДЕНИЕ ЗДАНИЙ В ВЕРТИКАЛЬНО ПЕРЕМЕЩАЕМЫХ
ОПАЛУБКАХ
1. Подъемно-переставная опалубка
Опалубку применяют для возведения специальных сооружений постоянного и переменного сечения по высоте, чаще всего имеющих конусообразную направленность вверх, труб, градирен, силосных сооружений и т.д. Опалубка состоит из наружных и внутренних щитов, отделяемых от бетона при установке на новый ярус, элементов креплений и поддерживающих устройств, рабочего настила и подъемных приспособлений (рис. 1).
Наружную опалубку набирают
из панелей прямоугольной и
Внутреннюю опалубку собирают из двух ярусов щитов меньшей площади - 1250x550 мм. Для перемещения опалубки предусмотрена подъемная головка, опирающаяся на шахтный подъемник. При подъеме опалубки головка отрывается от подъемника на высоту 2,5 м, на этом цикл работ по возведению очередного яруса заканчивают, переставляют опалубку, наращивают дополнительное звено подъемника.
Рис.1. Подъемно-переставная опалубка:
1 — бетонируемая стена; 2— наружные опалубочные щиты; 3 — внутренние опалубочные щиты; 4 — подъемное устройство; 5 — шахта опорно-подъемного устройства; б— подвески; 7—рабочая площадка; 8 — опалубные балки; 9,10 — наружные и внутренние подвесные подмости
2. Скользящая опалубка
Скользящая опалубка подвижна, ее поднимают вверх без перерыва в бетонировании и применяют при возведении высотных железобетонных сооружений с монолитными вертикальными стенами постоянного, а в последнее время и переменного сечения. Применение опалубки особенно эффектов
но при строительстве высотных зданий (высотой в 16...24 этажа) и сооружений с минимальным количеством оконных и дверных проемов, закладных деталей и элементов. К ним относятся силосы для хранения различных материалов, дымовые трубы высотой до 400 м, градирни, отдельно ядра жесткости высоких зданий, резервуары для воды, радио- и телевизионные башни. Важным достоинством строительства таких объектов является значительное повышение темпов строительства, снижение трудоемкости, стоимости, сроков работ.
В отличие от сооружений,
возводимых в сборном варианте, монолитное
решение исключает наличие
Монолитное домостроение в скользящей опалубке позволяет одним комплектом опалубки, путем его переналадки, осуществлять строительство зданий различного планировочного решения и разной этажности.
Опалубка эффективна, если ее использование предусмотрено для возведения нескольких рядом расположенных зданий. При возведении одиночных зданий опалубка окажется экономически эффективной при высоте здания не менее 25 м.
Опалубка состоит из двух одинаковой высоты внутренних и наружных щитов (рис.2) неизменяемой конструкции. Неизменяемость щитов обеспечивается опалубочными балками, располагаемыми в два яруса по высоте щитов по всему их контуру с наружной и внутренней сторон. Балки, в свою очередь, передают усилия на металлические домкратные рамы, располагаемые над опалубкой по всему ее периметру и передающие вес всей опалубки на домкратные стержни 0 22...28 мм и длиной до 6 м.или трубы, расстояние между которыми, а значит и между домкратными рамами, определяется расчетами в зависимости от действующих на стержни нагрузок и не превышает 2 м при круглых стержнях и 1,2... 1,4 м - при прямоугольных. Несущая способность стержней должна быть больше всех действующих на них усилий и нагрузок. Домкратные стержни внизу крепят с помощью электросварки к арматурному выпуску из фундамента здания. Стержни наращивают по высоте, стык выполняют на резьбе; в нижнем стержне имеется выточка с внутренней резьбой, в верхнем стержне - хвостовик с наружной резьбой. Целесообразно, чтобы стыки соседних арматурных стержней были на разном уровне.
На домкратных рамах сверху закреплены гидравлические или электрические домкраты (рис2,в), с их помощью одновременно поднимают все элементы опалубки по домкратным стержням.
Рис.2. Скользящая опалубка:
и — план для круглого сооружения; б — скользящая опалубка (устройство); в — гидравлический домкрат (Q=3-5 м); 1 — рабочий настил; 2 — насосная станция; 3 — прогон; 4 — настил; 5 — шахтный подъемник; 6 — dof-кратная рама; 7 — домкратные стержни; X — бетонируемая конструкция; 9 — гидравлические домкраты; 10 — наружный щит опалубки; II — внутренний щит опалубки; 12 — наружное ограждение; 13 — металлическая трубка; 14 — опалубочные балки; 15 — подвесные подмости; 16 — верхнее •зажимное устройство; 17 — клиновидный зубчатый вкладыш; 18 — цилиндр; 19 — поршень; 20 — нижнее зажимное устройство
На домкратные рамы и верхний ряд балок опирается с внутренней стороны рабочий настил, где находятся рабочие, необходимое для работ оборудование, материалы и наружный настил с ограждением. Также с наружной и внутренней сторон опалубки к домкратным рамам и рабочему настилу подвешены на цепных подвесках подмости, с которых выполняют работы по исправлению дефектов бетонирования, изъятию закладных деталей.
Насосно-распределительная
Большинство домкратных рам конструктивно решено с двумя стойками. Но в местах примыкания и пересечения стен применяют рамы соответственно с тремя и четырьмя стойками.
Опалубку редко изготавливают из одного материала - древесины или металла, - обычно она бывает деревометаллической. Настилы и балки при таком решении выполняют из древесины, остальные конструкции - из металла. Обшивку (внутреннюю поверхность щитов опалубки) чаще делают из листовой стали или влагостойкой фанеры, если опалубка предназначена для возведения 10 и более однотипных сооружений; при меньшем объеме работ применяют обшивку из деревянной клепки.
По конструкции щитов опалубку разделяют на крупно- и мелкощитовую. Последняя более универсальна, но трудоемкость ее монтажа и демонтажа значительно выше. При использовании мелких щитов их укрупняют с помощью элементов укрупнительных соединений. В крупноразмерных щитах балки входят в конструкцию щита. Щиты выполняют плоскими и криволинейными, что позволяет разнообразить архитектурную форму фасадов зданий.
Щиты опалубки обычно имеют высоту 1,1...1,2 м; их делают с 0,5%-ной конусностью (уширением книзу), поэтому расстояние между щитами в верхней части меньше на 10... 12 мм расстояния в нижней части опалубки. Для облегчения скольжения перед бетонированием внутренние стенки опалубки смазывают соляровым маслом.
Минимальная толщина стенок бетонируемой конструкции определяется расчетом и равна 12 см. Необходимо обеспечивать такой порядок и скорость производства работ, чтобы за счет трения с опалубкой не происходил отрыв бетона при подъеме опалубки. При толщине стенки 12 см обеспечивается условие, что масса свежеуложенного бетона, расположенного выше образовавшегося зазора между опалубкой ,и ранее уложенным бетоном, будет больше сил трения между бетоном и стенками опалубки. Для колонн, учитывая малую площадь сечения при относительно большом периметре опалубки, минимальная толщина стенок должна быть не менее 25 см.
Для подъема опалубки используют домкраты: ручные, гидравлические и электрические. Самые неудобные в работе ручные винтовые домкраты. Специфика их работы в том, что на холостом ходу усилия от домкратной рамы и приходящейся на нее массы прилегающей опалубки передается на рядом расположенные домкраты, так как на новый ярус их поднимают попеременно, поэтому и темп работ низкий.
Домкратные стержни при ручных винтовых домкратах остаются в теле конструкции и являются дополнительным, нерасчитываемым армированием, на которое идет до 20% общего количества арматуры. При электрических и гидравлических домкратах для предотвращения сцепления домкратного стержня с бетоном снизу домкрата присоединяют специальную трубку длиной до 1,2 м, образующую в бетоне канал, в котором свободно без сцепления с бетоном размещается домкратный стержень, который после завершения бетонирования вынимается.
Подъем скользящей опалубки осуществляют с помощью синхронно работающих гидродомкратов, приводимых в действие одновременно насосно-распределительной станцией с одного пульта управления. Гидродомкраты поднимаются вверх по домкратным стержням. Гидравлический домкрат состоит из рабочего цилиндра, верхнего и нижнего зажимных устройств. Зажимное устройство включает в себя обойму, расточенную на конус и шесть клиновидных зубчатых вкладышей, обжимающих гладкий домкратный стержень. В верхнюю часть цилиндра нагнетается рабочая жидкость,
при этом поршень, связанный через шток с верхним зажимным устройством, остается на месте, так как вкладыш верхнего зажимного устройства заклинивает домкратный стержень. В это время цилиндр под действием давления рабочей жидкости поднимается вверх и тянет за собой нижнее зажимное устройство, которое автоматически отключается от домкратного стержня и через опорную плиту поднимает домкратную раму и соединенную с ней опалубку. При снятии давления цилиндр домкрата под действием нагрузки от опалубки стремится опуститься, в результате нижний зажим заклинивает домкратный стержень, поэтому домкрат остается неподвижным вместе с домкратной рамой и опалубкой. В момент заклинивания нижнего зажима поршень под действием возвратной пружины поднимается вверх, верхнее зажимное устройство расклинивается и скользит вверх вдоль домкратного стержня. При повторном нагнетании жидкости цикл повторяется, а за один цикл система поднимается вверх на 20...30 мм.
При применении скользящей опалубки при непрерывной работе в три смены может быть достигнуто возведение сооружения на высоту 3...4 м в сутки. При таком темпе бетонирования стен в жилищном строительстве реально сооружать до одного этажа в сутки. Такой скорости не обеспечивают другие методы производства работ.
Подъем арматуры и бетонной смеси на рабочий настил осуществляют шахтным подъемником, смонтированным внутри возводимого сооружения с помощью башенного крана и других приспособлений для вертикального перемещения грузов. Подъем и спуск рабочих осуществляют специальным подъемником, смонтированным рядом с шахтным или вне сооружения, а при относительно небольшой высоте возводимого сооружения - по лестнице.
Подъем опалубки начинают сразу после укладки в нее бетонной смеси. Опалубочные щиты в процессе подъема не отрываются от бетона, а скользят по его поверхности. Скорость подъема опалубки составляет 1...4 см/мин. При такой скорости оказывается вполне достаточно времени для выполнения всего цикла бетонирования - установки арматуры, закладных частей и элементов, наращивания домкратных стержней, укладки и уплотнения бетонной смеси.
Возведение зданий в скользящей опалубке требует строгого выполнения технологических требований: качество бетонной смеси (подвижность, вязкость, удобоукладываемость), непрерывность бетонирования, строгая вертикальность движения опалубки, доставка бетонной смеси по графику бетонирования, непрерывность работ по установке арматуры.
Часть этих требований может быть смягчена. Бетонирование можно производить не круглосуточно, а с перерывами, используя специальные добавки в бетонных смесях. Замедлители твердения бетона позволяют продлить срок схватывания до 18ч. Перспективным является безвибрационный метод бетонирования, когда в опалубку укладывается сверхпластичная литая бетонная смесь с осадкой конуса 14...16 см со специальными добавками, в частно-
сти, суперпластификаторов. Смесь
самоуплотняется без
Возведение жилых зданий в скользящей опалубке - комплексный процесс, который включает в себя установку и выверку опалубки, армирование конструкций, наращивание домкратных стержней, установку закладных деталей, проемообразователей для оконных и дверных блоков, уход за бетоном и т.д. Эти процессы должны быть увязаны во времени. Армирование стен должно идти параллельно с бетонированием, но не отставать, проемообразо-ватели должны устанавливаться до монтажа и вязки арматурных каркасов.
Каждый строительный процесс выполняет специализированное звено рабочих, возведение объекта в скользящей опалубке - комплексная бригада. Так как ведущими процессами являются укладка и уплотнение бетонной смеси, то принятой скорости бетонирования должны быть подчинены все остальные процессы. Для поточного производства работ здание разбивают на захватки, на каждой из которых в конкретный момент выполняется определенный строительный процесс. По завершению процесса звено рабочих переходит на соседнюю захватку, предоставляя свой участок другому звену. При непрерывном процессе работ особое внимание уделяется средствам механизации, обеспечению их стабильной работы. Выход из строя одного из них приведет к нарушению ритма потока.
Здания в скользящей опалубке возводят с использованием башенных кранов. При зданиях высотой до 16 этажей применимы краны на рельсовом ходу, при большей этажности - приставные. Кран должен обязательно обслуживать всю зону работ, включая склады, площадки приема бетона, подачу бетонной смеси в бадьях и арматуры в зону производства работ, обслуживать подъездные пути. При подаче бетонной смеси бетононасосами должна быть предусмотрена на земле специальная площадка для приема смеси с одновременным пребыванием на ней не менее двух автобетоносмесителей.
Бетонная смесь подвижностью 6...8 см считается оптимальной. Применение литой смеси сокращает до минимума трудоемкость разравнивания, уплотнения и отделки горизонтальных поверхностей, в том числе и перекрытий. Даже при отсутствии пластифицирующих добавок бетонная смесь может иметь подвижность 4...6 см и подаваться в конструкции с помощью пневмоустановок.
На начальном этапе бетонирования по периметру сооружения укладывают ярус высотой 70...80 см слоями 20...30 см с обязательным виброуплотнением. После набора бетоном начальной требуемой прочности опалубку начинают поднимать со скоростью 20...30 см/ч с одновременной укладкой бетонной смеси слоями. С учетом транспортирования с завода, перегрузок, укладки слоями, бетонную смесь приготовляют с использованием замедлителей схватывания не менее 3 ч. Для укладки смеси в опалубку могут быть применены бункеры, мото- и ручные тележки, оптимальным можно считать бетононасосы с распределительными стрелами. Желательно бетонную смесь укладывать сразу по всему периметру сооружения, каждый последующий слой — до схватывания ранее уложенного.
В традиционной форме скользящей опалубки с расположением опорных стержней внутри опалубки имеется много недостатков - сложность, а иногда и нереальность установки арматуры в виде сеток, пакетов, каркасов, невозможность устройства больших проемов в стенах.
Применение опалубки требует большого количества вспомогательных работ по устройству проемов, высокая трудоемкость при устройстве перекрытий, все это ограничивает применение опалубки в жилищном строительстве. Дополнительные недостатки опалубки - сложность контроля вертикальности сооружения и использование бетонов повышенных марок.
Сдерживающими факторами развития и широкого распространения скользящей опалубки являются:
- резкое удорожание работ в зимних условиях;
- потребность в рабочих только высокой квалификации;
- резкое снижение эффективности при нарушении технологического процесса;
- большие затраты на ликвидацию дефектов бетонирования.
Одним из конструктивных решений может быть автоматизация работы гидродомкратов, в частности использование режима «шаг на месте», позволяющий исключить прилипание опалубки к бетону при остановке подъема системы. «Шаг на месте» служит и другой, более важной цели — строго горизонтальное выравнивание опалубки. При подъеме опалубки может произойти определенный перекос опалубки. При заданном уровне остановки подъема домкратов тот, который достиг этого уровня, начинает топтаться, поджидая выравнивания остальных.
Другим решением, повышающим индустриальность и технологичность работ в скользящей опалубке, является переход от скользящего непрерывного движения щитов к цикличному их подъему. Для этой цели используют отрывные щиты с системой шагающих электромеханических подъемников. В основу технологии положен принцип остановки опалубочной системы после бетонирования яруса на высоту 1/4 высоты этажа или на 70...80 см. Бетонирование при этом ведется традиционно. После достижения бетоном заданной начальной прочности производят отрыв щитов от бетона и перестановку (перемещение) их на новую отметку яруса. При этом подъем всей системы осуществляется электромеханическими подъемниками, опирающимися на телескопические стержни с опорными башмаками. Механизм подъема настраивают на обеспечение хода, равного высоте бетонируемого слоя или 70..80 см.
Рассмотренная технология достаточно эффективна. Повышается качество поверхностей, исключаются дефекты бетонирования, связанные с перерывами в подаче бетонной смеси. Технологические перерывы способствуют лучшей организации выполнения всех сопутствующих работ. Применение отрывных щитов позволяет увеличить долговечность их эксплуатации, использовать в качестве палубы водостойкую фанеру, что значительно повышает качество бетонируемой поверхности и снижает массу щитов.
Существуют системы скользящей опалубки, где домкратные стержни вынесены за пределы бетонируемой конструкции. Они расположены снаружи с двух сторон от опалубки и раскреплены в пространственных каркасах. Такое решение позволяет облегчить извлечение домкратных стержней из конструкции, упрощает установку арматурных каркасов, устройство оконных, дверных и других проемов, укладку в опалубку любых закладных деталей, но одновременно возникает проблема обеспечения устойчивости домкратных стержней.
Междуэтажные перекрытия при возведении стен в скользящей опалубке могут быть устроены несколькими способами:
а) из сборных железобетонных плит размером на комнату после возведения стен;
б) монолитные, бетонируемые «снизу вверх» также после возведения стен;
в) поэтажным способом, когда совмещают бетонирование стен и перекрытий;
г) бетонированием «сверху вниз»;
д) бетонированием в процессе возведения
стен с отставанием на два-три этажа.
Вариант « а». Рассмотрен под
робно при описании
возведения
крупнопанельных зданий.
Вариант «б». При устройстве
монолитного перекрытия
«снизу
вверх» используют крупнощито
вую инвентарную опалубку, щиты
которой укладывают на инвентар
ные прогоны и стойки. Армирова
ние в виде сеток фиксируют с по
мощью сварки к армокаркасам
стен через штрабы, оставляемые в
стенах при бетонировании. Бетони
рование ведется поэтажно, к рабо
там на новом ярусе приступают
после полного завершения работ на
предыдущем перекрытии.
Демон-
таж опорных стоек и ригелей произ-
вопят после приобретения бетоном
распалубочной прочности. С учетом
нагрузок действующих от вышеле-
жащих перекрытий (рис. 3).
Вариант «в». При поэтажном способе бетонирование перекрытий совмещают с возведением стен. Для удобства ведения работ внутренние щиты опалубки делают короче наружных на толщину перекрытия. После завершения бетонирования стен на высоту этажа скользящую опалубку устанавливают строго на уровне перекрытия ниже уровня рабочего настила. Далее по прогонам устанавливают опалубку междуэтажного перекрытия, опирающуюся на прогоны, которые сами крепятся с помощью анкеров к стенам. Армокаркасы и бетонную смесь подают краном через монтажные отверстия в рабочем настиле скользящей опалубки. После завершения бетонирования перекрытия приступают к бетонированию следующего этажа. При данной, чрезвычайно трудоемкой и неудобной технологии, обязательна остановка опалубки при бетонировании перекрытий, что усложняет технологию ведения работ (рис.4).
Вариант «г». Способ бетонирования перекрытий «сверху вниз» нашел распространение в США, Швеции и других странах. Способ используют при возведении стен на полную высоту. Не демонтируя скользящую опалубку, на ее рабочем настиле устанавливают специальные лебедки с гибкими тягами, на которых подвешивается инвентарная опалубка перекрытий, состоящая из инвентарных телескопических прогонов и щитов. После закрепления опалубки и армирования производят бетонирование с применением бетононасосов. После приобретения бетоном распалубочной прочности опалубку демонтируют и перемещают вниз на отметку следующего перекрытия (рис.5).
Достоинства скользящей опалубки:
- комплект опалубки можно использовать для зданий разной планировки;
- высокая пространственная жесткость и устойчивость к сейсмическим нагрузкам;
- трудозатраты ниже, чем у кирпичных и блочных зданий;
Рис.4. Бетонирование междуэтажных перекрытий цикличным методом: 1 — монолитные стены; 2 — домкратная рама; 3 — наружные удлиненные щиты; 4 — бадья для подачи бетонной смеси; 5—рабочий пол; 6 — внутренние опалубочные щиты; 7 — гидродомкрат; 8 — съемные щиты рабочего стола; 9 — анкера для крепления прогона; 10 — фермочный прогон; П — монолитное перекрытие; 12 — опалубка монолитного перекрытия
Рис.5. Бетонирование междуэтажных перекрытий методом "сверху вниз": 1 — гнезда; 2 — стена; 3 — пневматическое отрывное устройство; 4 — монолитное перекрытие; 5 — домкратная рама; 6 — домкратный стержень; 7 — гидродомкрат; 8 — тормозные устройства; 9 — опалубочный щит; 10 — рабочий стол; 11 — гибкие тяги; 12 — армокаркас; 13 — бетоновод; 14 — опалубка перекрытия; 15 — несущая ферма опалубки перекрытия; 16 — стойка; 17 — гильза
- высокая скорость бетонирования до 4 м/сут;
- резко сокращаются затраты на базу стройиндустрии.
3. Блок-формы
Эта пространственная конструкция нашла широкое применение в практике монолитного строительства, так как позволяет изготавливать различные конструктивные элементы зданий. Получили распространение универсальные, разъемные и переналаживаемые блок-формы, собираемые в основном из стальных щитов на разъемных, шарнирных креплениях или на сварке.
Наиболее часто блок-формы
применяют для ступенчатых
Рис.24.6. Блок-формы и блочные опалубки:
а — неразъемные блок-формы фундамента; б — разъемная блок-форма фундамента; в — крупноблочная опалубка со стяжными муфтами; г — то же, с гибкими щитами; 1 — блок подколонника; 2 — кронштейн для упора домкратов; 3 — монтажная петля; 4 — блок ступени фундамента; 5 — домкрат; 6 — отрывное устройство; 7— замок; 8 — блок-форма стороны фундамента; 9 — бетонируемая конструкция; 10 — элемент каркаса опалубки; 11 — щит опалубки; 12 — стяжная муфта.; 13 — гибкий щит опалубки; 14 — центральная поворотная стойка; 15 — тяги к щитам
доборных элементов позволяет использовать одну форму для изготовления 10...20 типоразмеров фундаментов. Каждый элемент блок-формы имеет конусность и предназначен для бетонирования одной из частей фундамента или его ступени. Для отрыва форм от бетона используют монтажные механизмы -краны при достаточно большом запасе их грузоподъемности, но наиболее часто для этой цели применяют домкраты, которые устанавливаются и опираются через подкладки на блок-форму нижерасположенного яруса; верхняя часть поршня домкрата упирается в специальные кронштейны с четырех сторон формы. Благодаря возникающим усилиям блок-формы отрываются от бетона. Для самого нижнего яруса блок-формы прокладки устанавливают на землю или готовое бетонное основание.
Для экономии времени и трудозатрат на строительной площадке используют предварительную сборку блочной опалубки вне площади возводимого объекта и в ряде случаев вне строительной площадки. Доставленные к месту установки опалубочные блоки можно сразу же устанавливать в проектное положение. Монтируют и демонтируют такие блоки с помощью крана. Иногда в блочную опалубку заранее устанавливают и закрепляют арматурный каркас и затем устанавливают в проектное положение. Такую конструкцию, состоящую из арматурного каркаса и опалубки, называют арматурно-опалубочным блоком.
Применяют универсальные блок-формы ЦНИИОМТП. Они состоят из блока-подколонника и объемных щитов ступенчатой части фундамента высотой 0,3 и 0,6 м и длиной стороны щита от 1,2 до 2,1 м с шагом 30 см. Положение щитов при установке опалубки обеспечивается специальными фиксаторами. Готовую блок-форму снабжают специальными механическими домкратами, гарантирующими распалубку отдельных щитов без нарушения поверхности и структуры бетона. Конструкция блок-формы достаточно жесткая, что обусловлено наличием специальных ребер и надежной фиксацией отдельных щитов.
Для изготовления более
массивных конструкций
- Возведение каменных конструкций в зимних условиях
- Возведение каменных конструкций в зимних условиях
- Возведение комплексного числа в натуральную степень, формула Муавра
- Возведение ленточного монолитного железобетонного фундамента
- Возведение монолитные ЖБК
- Возведение подземных сооружений способом опускного колодца
- Возврастная психология
- Возбуждение уголовного дела
- Возбуждение уголовного дела и производство предварительного расследования
- Возбуждение уголовного дела, общие условия производства предварительного следствия
- Возбуждение уголовного дела частного обвинения
- Возбужление уголовного дела
- Возведение бетонны и железобетонных конструкций в зимнее время
- Возведение высотных сооружений – башен
