13.1. Опалубочные работы

Опалубка - это форма для укладки бетонной смеси, которая обеспе­чивает заданные проектом конфигурацию, размеры и качество лицевых поверхностей бетонируемой конструкции. Опалубка должна быть рассчитана на статическое и динамическое воздействие бетонных смесей с учетом интенсивности бетонирования и не допускать утечки бетонной смеси или цементного молока.

Опалубка состоит из собственно формы, поддерживающих и крепежных элементов. Работы по установке опалубки и распалубливанию конструкций называются опалубочными.

Опалубки бывают неинвентарные, используемые только один раз, и инвентарные, т.е. многократно оборачиваемые. Типы опалубок различаются по конструктивным особенностям. По применяемости при различной температуре наружного воздуха и характеру воз­действия на бетон опалубки подразделяются на неутепленные, утепленные и греющие (термоактивные). Опалубку выбирают в зависимости от параметров бетонируемой конструкции, а также способов и условий произ­водства арматурных и бетонных работ.

Опалубка должна быть прочной, жесткой, неизменяемой и устойчи­вой в рабочем положении, а также при транспортировке и монта­же. При применении греющих систем опалубки необходимо рассчитывать на восприятие термических нагрузок. Конструкция опалубки должна обеспечивать проектную точность геометрических размеров бетонируемых конструкций и заданное качество их поверхности, минимальное сцепление с бетоном (кроме несъемной), быструю установку и разборку, возможность укрупни­тельной сборки и переналадки в условиях строительной площадки, удобство ремонта и замены элементов, заданную оборачиваемость.

Соединения элементов опалубки (замки с клиновым, винтовым, эксцентриковым запором и др.) должны обладать надежностью в эксплуатации и быть устойчивыми к воздействию вибрации при уплотнении бетонной смеси. Опалубочные панели и блоки съемной опалубки должны иметь устройства для отделения их от поверхности забетонированных конструкций.

Формообразующие элементы (палубы) опалубки выполняются из различных материалов: металла, дерева, фанеры, пластмасс. Древесностружечные плиты и фанера должны быть защищены водостойким гидрофобным покрытием, а их торцевые поверхности покрываются водостойким герметиком.

Листовые и пленочные пластики имеют сцепление с бетоном в несколько раз меньшее, чем стальная поверхность без смазочного материала.

Элементы опалубки должны плотно прилегать друг к другу при сборке, щели в стыковых соединениях не должны превышать 2 мм. На палубе щитов из металла, фанеры или пластмасс не допускаются трещины, заусенцы и местные отклонения глубиной более 2 мм, на палубе из древесины - более 3 мм в количестве, превышающем 3 на 1 м². Прогиб собранной опалубки не должен превышать 1/400 пролета для вертикальных поверхностей, 1/500 пролета - для перекрытий.

Достижения технологического про­гресса в области опалубки позволяют создавать сегодня все более сложные железобетонные

конструкции. Им можно придавать по­чти любые очертания, и при этом они сохраняют необходимую прочность. Организации-разработчики представляют компьютерные про­граммы автоматизированного проектирования опалубки, обеспе­чивающие решение различных задач — вплоть до составления таблицы расхо­да материалов и выписки счетов.

Инвентарная опалубка. Массовое применение во всех видах строительства в связи с универсальностью и возможностью использования для бетонирования различных монолитных конструкций нашла разборно-переставная мелкощитовая опалуб­ка. Щиты такой опалубки соединяются между собой инвентарными приспособлениями, которые должны легко устанавливаться и сниматься, обеспечивать достаточную прочность и жесткость всей системы. Для этого используются различного рода клиновые, пружинные, эксцентриковые и другие соединительные элементы, надеваемые и снимаемые с помощью молотка или специальных рычагов. Для восприятия давления бетонной смеси между соседними плоскостями опалубки устанавливаются стяжки или стяжные болты (тяжи), закрепляемые на несущих элементах.

Опалубка может монтироваться и демонтироваться как вручную из отдельных элементов, так и механизированным способом из крупноразмерных панелей и блоков.

Опалубку фундаментов устанавливают до начала бетонирования, за исключением опалубки выступов и углублений по верху фундамента, которую устраивают в процессе бетонирования. Вначале, как правило, устанавливают маячные стойки и щиты по наружному периметру фундамента (через каждые 3--4 м и по его углам) с раскреплением их инвентарными подкосами и установкой подмостей. Затем при помощи схваток и растяжных приспособлений крепят остальные щиты. После этого устанавливают опалубку внутри фундамента. Начиная с высоты 1,6 м от основания фундамента опалубочные работы ведут с инвентарных лесов и рабочих настилов, которые сооружают снаружи и внутри массива фундамента.

Опалубка колонн навешивается на арматурные каркасы отдельными щи­тами или панелями, прикрепляемыми к арматуре и стягиваемыми тяжами или хомутами. Через каждые 2--3 м по высоте колонны устраивают подмостки или рабочие площадки, с которых ведут арматурные и бетонные работы. На уровне площадок в опалубке делают отверстия размером 500х500 мм, через которые подается в конструкцию и уплотняется бетонная смесь.

Опалубку стен и перегородок устанавливают сначала с одной стороны а затем, после монтажа арматуры и закладных частей, - с другой. При стенах (перегородках) толщиной менее 25 см опалубку второй стороны, как правило, устанавливают в процессе бетонирования поярусно, с высо­той каждого яруса не более 1,5 м. Опалубку первой стороны стены раск­репляют временными или постоянными подкосами через каждые 3--4 м. К этой опалубке прикрепляют стяжные приспособления, с помощью которых крепят опалубку второй стороны. В местах, определенных проектом произ­водства работ, делают отверстия-карманы для подачи бетонной смеси. Для обеспечения проектной толщины стен между щитами опалубки в местах прохождения стяжных болтов устанавливают деревянные или бетонные распорки. Через 1,5--2 ч после бетонирования стяжные болты поворачивают на пол-оборота, чтобы их можно было извлечь при распалубливании.

Опалубку ребристых перекрытий начинают с установки днища прогонов и балок в вырезы колонн и их крепления. Под опалубку днища подставляют инвентарные стойки и раскрепляют их. После выверки проектного положения днища балок в вырезы опалубки колонн устанавливают боковые щиты опалубки балок. Когда опалубка балок выполнена, окончательно раскреп­ляют поддерживающие стойки в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

При устройстве подвесной опалубки по сборным железобетонным или металлическим балкам перекрытий с заданным шагом раскладывают заготовленные заранее петли-подвески и прихватывают их электросваркой к верхним полкам металлических балок или закладным частям железобетонных. В петли подвески устанавливают подкружальные элементы, на них - кружала, фризовые элементы и опалубку плиты.

Разборно-переставная крупнощитовая опалубка позволяет механизировать опалубочные работы и снизить их трудоемкость, достичь высокого качества бетонируемой поверхности. Перед монтажом опалубки по контуру бетонируемой конструкции уста­навливают маяки, на которые наносят риски. Панели опалубки устанавливают в вертикальное положение с помощью винтовых домкратов, укреплен­ных на подкосах. После монтажа при необходимости используют стяжки, закрепляемые, как правило, клиновым замком на схватках. Для увеличения шага тяжей и снижения расхода металла применяют составные схватки с накладками, а также горизонтальные фермы.

В настоящее время для монолитного домостроения применяются системы крупнощитовых опалубок (рис. 13.1.). Системы состоят из щитов опалубки на высоту стены, которые возможно устанавливать и стыковать так, чтобы конструкция получалась любой нужной по проекту формы: круглая, много­угольная, зигзагообразная и т.д. При этом бетонная смесь заполняет опалубку сразу на всю высоту щита, что в свою очередь положи­тельно сказывается на гладкости поверхности бетонируемой конструкции, получаемой после ее распалубки. Системы проще в работе как на стадии монтажа, так и в процессе укладки бетона.

Из специальных опалубочных систем можно отметить высо­копрочные модульные рамные опалубки для бетонирования стен большой высоты. Например, в опалубке, показанной на рис.13.1, можно бетонировать стены высотой до 9,6 м. Благодаря изменяемой по высоте трехрамной ступенчатой конструкции снижается трудоемкость ее монтажа на стройплощадке,

улучшается хранение и транспортировка. Точную и надежную установку опалубки без применения тяжей для крепления к стене и наклонных распорок обеспечивает анкер.

а) б)

Рис. 13. 1 Примеры модульных систем крупнощитовых опалубок

а — опалубка для бетонирования стен; б — схема установки опалубки для перекрытий.

В результате унификации фундаментов, ростверков (конструкций верхней части свайных фундаментов, объединяющих сваи в одно целое для равномерного распределения нагрузок на сваи) и других отдельностоящих конструкций стало возможным устраивать неразъемную блочную опалубку (блок-форму).

Разъемную блочную опалубку (рис. 13.2.) монтируют из щитов разборно-переставной опалубки. Установка и разборка блочной опалубки производится с помощью крана. Бетон в форме выдерживают от 2 до 8 ч.

Для возведения монолитных жилых зданий регулярной структуры с наибольшей производительностью труда используется объемно-переставная опалубка, опалубочные узлы которой соответствуют по размерам целой комнате. С ее помощью возможно одновременное бетонирование стен и перекрытий. При ритмичной работе и применении высококачественных цемен­тов можно ежедневно перемещать эти крупные опалубочные узлы и возводить за один день целый этаж жилого дома.

Для бетонирования зданий повышенной этажности (преимущественно при возведении ядер жесткости) и сооружений с неизменяемой конфигурацией в плане применяют скользящую опалубку. Она представляет собой пространственную форму, установленную по периметру стен и поднимаемую по мере бетонирования домкратами, в основном гидравлическими или электромеханическими.

а) б)

в)

Рис. 13.2. Блочная опалубка

а — неразъемная блочная опалубка (блок-форма);

б - разъемная блочная опалубка; в – вариант извлечения объемно-блочной опалубки через проемы наружных стен

Гидравлическое оборудование позволяет поднимать опалубку в полуавтоматическом и автоматическом режимах. При полуавтоматическом режиме подъема применяют комплект оборудования, состоящий из одноцилиндровых гидравлических домкратов с регулятором горизонтальности рабочего пола, насосной станции, гидроразводки, приспособления для извлечения домкратных стержней.

Основным и несущими элементами скользящей опалубки являются домкратные рамы, к которым подвешивают щиты опалубки и подмости. На них передается нагрузка от рабочего пола. На домкратные рамы устанавливают домкраты, которые, опираясь на стержни, поднимают всю конструкцию опалубки (рис.13.3.а). Для бетонирования многослойных стен со сборным теплоизоляционным слоем на домкратной раме закрепляют специальные фиксаторы утеплителя или применяют многоярусную схему опалубки, причем верхний ряд щитов устанавливают для одной толщины стен, нижний – для другой. Для бетонирования двухслойных стен, состоящих из несущего и теплоизоляционного монолитных слоев, применяют разделительные щитки.

Опалубка перекрытий при возведении зданий в скользящей опалубке устанавливается на телескопических стойках или на подвесках с регулируемой по высоте опорной частью. Кроме того, в качестве опалубки перекрытий могут быть использованы подвесные подмости.

При устройстве горизонтально-перемещаемой (катучей) опалубки (рис. 13.3б.) вначале укладывают и крепят шпалы и рельсовые пути для тележки опалубки. После этого из укрупненных узлов с помощью крана собирают тележку для опалубки со средними домкратами и телескопическими стойками, а также правые и левые полусекции наружной и внутренней опа­лубки. При сборке опалубки выверяют совпадение осей и вертикальных ее отметок с проектными, скрепляют стяжными болтами наружную опалубку с внутренней.

По окончании бетонирования секции тоннеля и набора бетоном определенной прочности удаляют стяжные болты, отделяют концы нижних ригелей рам боковых стоек, удаляют штыри из средних телескопических стоек, завинчивают домкраты, укорачивают средние стойки, в результате чего вся секция внутренней опалубки отрывается от бетона и опускается. Затем

а)

б)

Рис.13.3 Cкользящая и горизонтально-перемещаемая опалубки:

а — скользящая:

1 — щиты опалубки; 2 — ограждения; 3 — домкрат;

4 — домкратная рама; 5 — рабочий пол; 6 — домкратный стержень; 7 — подвесные подмости;

б — катучая опалубка туннеля (пунктиром показана опалубка в транспортном положении): 1 — опорная конструкция (на тележке), 2 — горизонтальный домкрат, 3 — секция опалубочных щитов, 4 — вертикальный домкрат, 5 — люк для подачи бетонной смеси.

опалубку с помощью лебедки или другим способом передвигают на новую позицию и вновь устанавливают.

Для сооружения зданий с гиперболической образующей или имеющих переменное сечение по высоте применяется подъемно-переставная опалубка (рис.13.4.). Она состоит из двух конических оболочек, которые подвешены к радиальным направляющим, в свою очередь прикрепленным к кольцевой раме или ферме, подвешенной на петлях к шахтному подъемнику или двухконсольному крану. При перемещении опалубки на очередной ярус изменением числа щитов производят ее регулирование в радиальном направлении.