Глава 5. Возведение зданий и сооружений из монолитного железобетона
5.1. Конструктивные решения, преимущества и недостатки, комплексная механизация монолитного строительства
В современном монолитном строительстве наибольшее распространение получили три конструктивные решения зданий.
1. Монолитные (жилые, 9-16 этажей);
а) цельномонолитные;
б) монолитные с несъемной наружной опалубкой наружных стен;
в) монолитные с несъемной опалубкой монолитных перекрытий.
2. Сборно-монолитные бескаркасные (жилые, 9-16 этажей):
а) с монолитными стенами и перекрытиями (а так же сборными сантехкабинами, лестницами);
б) с монолитными стенами и перекрытиями и сборными наружными стенами.
3. Сборно-монолитные каркасные (до 20-25 этажей):
а) с замоноличиванием стыков каркаса;
б) с устройством монолитных стен и диафрагм жесткости;
в) с ядрами жесткости;
г) с бетонированием стального каркаса;
д) с усилением сборных плит перекрытия.
Применение монолитного бетона и железобетона в строительстве зданий и сооружений имеет как достоинства, так и недостатки.
Достоинства монолитного строительства:
- возможность строительства в районах, удаленных от предприятий полносборного домостроения;
- значительно меньшие капиталовложения на создание производственной базы;
- возможность возводить здания повышенной этажности с самой различной планировкой;
- повышение устойчивости зданий на сейсмические воздействия, а также при строительстве на просадочных грунтах и подрабатываемых территориях.
Недостатки монолитного строительства:
- большая (по сравнению со сборным) продолжительность строительства;
- большая трудоемкость на стройплощадке (при равных показателях суммарных затрат);
- удорожание при производстве работ в зимних условиях.
Весь процесс монолитного строительства комплексно-механизирован (приготовление бетонной смеси, ее транспортирование, укладка и уплотнение).
Варианты комплексной механизации монолитного строительства приведены на рис. 5.1.
Рис.5.1. Варианты комплексной механизации монолитного строительства
5.2. Технология поточного возведения зданий из монолитного железобетона
Укладка бетонной смеси включает следующие процессы: подачу бетонной смеси в бетонируемую конструкцию, распределение (разравнивание) и уплотнение ее.
Перед началом бетонирования должны быть определены:
- способ подачи, распределения и уплотнения бетонной смеси;
- состав бетонной смеси и показатели ее подвижности;
- толщина и направление укладываемых слоев;
- необходимая интенсивность бетонной смеси с проверкой обеспеченности ее поставки бетонными заводами и транспортными средствами;
- потребность в механизмах и рабочих для подачи, распределения и уплотнения бетонной смеси, а также для производства необходимых подсобных работ в процессе бетонирования.
Перед укладкой бетонной смеси следует проверить и принять:
- все конструктивные элементы и работы, которые закрываются в процессе укладки бетонной смеси (подготовка оснований гидроизоляции, армирование, закладные детали и т. п. );
- правильность установки и надлежащее закрепление опалубки и поддерживающих ее конструкций;
- готовность к работе всех средств механизации укладки бетонной смеси.
Непосредственно перед укладкой бетонной смеси опалубка должна быть очищена от мусора и грязи, а арматура от отслаивающейся ржавчины. Щели в деревянной опалубке должны быть заделаны. Поверхность оборачиваемой деревянной, фанерной и металлической опалубки следует покрыть смазкой, которая не должна ухудшать прочностных качеств железобетонных конструкций и оставлять следов на их поверхности, ухудшающих внешний вид. Поверхность бетонной и железобетонной и армоцементной опалубки-облицовки рекомендуется смачивать, чтобы избегать потери влаги в укладываемой бетонной смеси и ухудшения условия твердения и набора прочности в слоях, прилегающих к облицовке.
Бетонная смесь укладывается на основание, подготовленное в соответствии с нижеследующими рекомендациями:
При подготовке грунтовых оснований с него удаляются все илистые, растительные, торфянистые и прочие грунты органического происхождения. Естественное и искусственной основание (насыпное грунтовое, дренажи, фильтры и др.) из нескальные грунтов должно сохранять физико-механические свойства, предусмотренные проектом;
- переборы грунта ниже проектной отметки следует заполнить песком с тщательным уплотнением;
- основания, подвергающиеся угрозе затопления грунтовыми и поверхностными водами, рекомендуется защищать водопонижающими или перехватывающими устройствами, выполняемыми по специальному проекту;
- перед укладкой бетона основание следует очистить от мусора, грязи, битума, масел, снега и льда, промыть и удалить воду, оставшуюся на поверхности;
- при подготовке бетонных оснований и рабочих швов горизонтальные и наклонные поверхности следует очистить от цементной пленки, вертикальные поверхности очищаются при наличии соответствующих требований в проекте.
При укладке бетонной смеси надо непрерывно наблюдать за состоянием опалубки, лесов. При появлении деформации или смещения отдельных элементов опалубки, лесов и креплений следует немедленно их устранить и в случае необходимости прекратить работы на этом участке.
Во время дождя бетонируемый участок должен быть защищен от попадания воды в бетонную смесь; случайно размытый бетон следует удалить.
Бетонирование конструкции должно сопровождаться соответствующими записями в журнале бетонных работ:
- дата начала и окончания бетонирования (по конструкциям, блокам, участкам и т. п.);
- заданные марки бетона, рабочие составы бетонной смеси и показатели ее подвижности (жесткости);
- объемы выполненных бетонных работ по отдельным частям сооружения;
- дата изготовления контрольных образцов бетона, их количество, маркировка (с указанием места конструкций, откуда взята бетонная смесь), сроки и результаты испытания образцов;
- температура наружного воздуха во время бетонирования;
- температура бетонной смеси при укладке (в зимних условиях), а также при бетонировании массивных конструкций. Форма журнала и порядок его заполнения могут уточняться применительно с местным условиям.
При подаче бетонной смеси следует стремиться к тому, чтобы она подавалась на любой участок бетонируемой конструкции и затраты труда при разравнивании смеси были бы минимальными.
Место подачи бетонной смеси в конструкцию для конкретных условий определяется проектом производства работ (ППР).
Выбор оптимального варианта определяется по следующим показателям: количеству бетона, укладываемого в смену или сутки, затратам труда и стоимости подачи.
При любом виде подачи бетонной смеси в конструкцию высота свободного сбрасывания не должна превышать 2м, а при подаче на перекрытие–1м.
Для подачи бетонной смеси применяются бадьи и ковши в сочетании с различными кранами, ленточные транспортеры и бетоноукладчики, бетононасосы и пневмонагнетатели, виброхоботы, виброжелоба и т. п.
Для четкой организации работ по возведению монолитных сооружений, комплексный технологический процесс делят на простые потоки. Деление комплексного процесса зависит от вида конструкций, их армирования, сложности трудоемкости установки опалубки, объемов укладываемого бетона и его трудоемкости, состава и профессиональной подготовки бригады рабочих.
Для организации поточного производства работ сооружения из монолитного железобетона разделяют на захватки и ярусы. Количество захваток на объекте должно быть равно или кратно числу потоков.
Правила разбивки на захватки:
1. В пределах этажа (яруса) захватки должны быть примерно равновеликими по трудоемкости.
2. Наименьший размер захватки должен быть достаточным для работы звена на протяжении смены и соответствовать блоку бетонирования, на котором укладка бетонной смеси производится без перерыва.
3. Границы захваток желательно определять в местах, намечаемых для устройства рабочих или температурных швов.
Ко времени перехода на следующий ярус прочность бетона на захватке нижеследующего яруса составляла 1,5 МПа. При такой прочности, согласно СНиП, допускается передвижения рабочих по забетонированной поверхности.
На рис. 5.2 приведена схема разбивки многоэтажного здания на захватки.
Рис.5.2. Схема разбивки здания на захватки
Возможные варианты последовательного выполнения работ: