3.2 Возведение сооружений на поверхности

Опускные колодцы на поверхности возводят не сразу на всю высоту, а по ярусам опускания. В начале при глубоких колодцах строят первый ярус, а после его опускания- второго и последующие. Такой способ не допускает самопроизвольного опускания колодца и обеспечивает давление на грунт под банкеткой ножа меньше придельного. Высоту первого и последующих ярусов (с учетом трения) подбирают так, чтобы обеспечить это условие.

Технологическая последовательность возведения сооружения на поверхности и его опускания такова:

- устройство временного основания;

- устройство ножевой части и стен оболочки первого яруса;

- технологический перерыв, необходимый для твердения бетона стен или бетона стыков при сборном решении;

- опускание до уступа над ножевой частью;

- технологический перерыв в процессе опускания для устройства форшахты тиксотропной рубашки. Заполнение форшахты тиксотропным раствором;

- опускание первого яруса;

- технологический перерыв в опускании для устройства стен второго яруса;

- опускание второго яруса и последующих;

- устройство днища и встроенных конструкций.

Таким образом, позиции 1 и 2, изложенные выше, относятся к 1 и 2-му этапам, позиции 3, 4, 6 и 8 – к 3-му этапу, а позиция 9 – к 4-му технологическому этапу. Пятый этап в настоящей работе не рассматривается, т.к. является общестроительным. Производственные процессы в изложенной технологической последовательности являются комплексными, состоящими из простых процессов, технологически связанных совокупностью рабочих операций.

Временные основания под стены колодцев устраивают, чтобы не допустить самопроизвольного их опускания и чтоб бетон набрал необходимую прочность. Самопроизвольные, особенно неравномерные осадки могут привести к частичному или полному разрушению бетона стен колодцев или монолитного ножа и стыков (для сборно- монолитных сооружений).

а

б

Конструкции временного основания под ножи монолитных, сборно-монолитных и борных колодцев приведены на рис. 3.6

Рис. 3.6.Конструкции временного основания и опорного устройства опускных сооружений;

а)- для монолитных и сборно-монолитных колодцев : 1 – щебеночное основание;

2- полушпала; 3- песчаная подушка; 4- ножевая часть колодца; 5- железобетонная опорная подушка; 6- щебеночная призма; 7- песчаная призма; 8- опоры из деревянных свай. б)- для сборных колодцев из панелей: 1- железобетонное кольцо форшахта; 2- закладной элемент форшахта; 3- фиксирующий уголок; 4- монтажный упор; 5- ножевая часть панели; 6- деревянная стойка; 7- шпур; 8- деревянный брусок; 9- внутреннее опорное бетонное кольцо; 10- петля; 11- закладной элемент опорного кольца; 12- цементная стяжка; 13- мелкий щебень с песком.

Возведение монолитных и сборно-монолитных колодцев осуществляют на тщательно подготовленной поверхности после устройства искусственного основания, затем раскладывают, выверяют и сваривают металлоконструкции обрамления банкетки ножа. Далее устанавливают плоские армокаркасы или армоблоки ножа и сетки. После сварки монтажных стыков арматурная конструкция, как правило, обладает достаточной жесткостью, и к ней можно крепить опалубку (рис 3.7.) .Иногда последовательность работ изменяют и первоначально устанавливают внутреннюю опалубку, затем – арматуру.

Рис. 3.7. Армирование ножа и установка навесной несъемной опалубки в виде плит-оболочек

При бетонировании опускных колодцев и кессонов применяют переставную и несъемную опалубку различных конструкций.

Толщину стен опускных сооружений назначают из условия создания необходимого веса для преодоления сил трения, возникающих при погружении. Толщина стен наиболее крупных колодцев, погружаемых без тиксотропной рубашки, достигает 2.0…2.5 м и более. Иногда толщину стен уменьшают по высоте за счет внутренних уступов.

Вертикальные пространственные арматурные каркасы стен монолитных колодцев в заводских условиях из вертикальных несущих арматурных стержней с помощью уголков и связевой арматуры . К ним крепят сетки кольцевой арматуры. Стыки стержней по высоте и в плане выполняют сваркой ванным способом или с помощью накладок. Для возведения монолитных стен колодцев применяют бетон класса В12,5 и В15.

Возведение крупных монолитных колодцев осуществляют по ярусно. Высота яруса должна быть не менее 8….10 м.

При возведении сборно-монолитных сооружений, после набора прочности бетоном ножа, приступают к монтажу блоков. Блоки устанавливают без перевязки швов на цементно-песчаном растворе и соединяют арматуру смежных блоков петлевым стыком. Затем устанавливают вертикальную арматуру, опалубку стыков, и приступают к бетонированию стыков . После набора прочности бетона стыков можно приступать к опусканию сооружения . Сборно-монолитный колодец в период возведения его на поверхности показан на рис. 3.8 (г. Ярославль, насосная станция на берегу р. Волги ).

Рис. 3.8. Схема консольного кондуктора для монтажа железобетонных панелей стен опускного колодца: 1 – фундамент мачты кондуктора; 2 – растяжка; 3 – мачта; 4 – поворотная распорка; 5 – монтажный кран; 6 – опорная часть конструкции; 7 – железобетонная панель; 8 – панелевоз

Сборные опускные колодцы из плоских панелей собираются на временном основании (см. рис. 3.6,б) самоходными или башенными кранами на гусеничном ходу с использованием кондукторов, консольного (рис. 3.9.) или стационарного типов. Кондуктор устанавливают на временный фундамент . Сборные элементы поднимают при помощи универсальной траверсы . Консольный кондуктор (ферма распорка) в центре опирается на мачту с оттяжками.

Кондуктор перемещается краном по мере установки панелей по периметру колодца. Дальнейший монтаж панели идет путем заводки сбоку очередной панели в захват обоймы кондуктора, закрепленной на предыдущей панели.

Рис. 3.9. Сборно-монолитный колодец

Н аиболее трудоемким, процессом является выполнение стыков, при этом большая часть времени уходит на рихтовку и сварные работы, т.к панели стен соединяют путем приварки стальных полосовых накладок к закладным деталям (рис. 3.10) Сборный опускной колодец с вертикальной разрезкой стен из железобетонных панелей в период возведения их на поверхности приведен на рис. 3.11.

Рис. 3.10. Стык между панелями стен сборных опускных колодцев:

1- кольцевая (несущая) арматура;

2- закладные детали в панели;

3- стальная полосовая накладка;

4- сварка на монтаже; 5-торкрет цементный; 6- цементно-песчаный раствор

а

Рис. 3.11. Общий вид опускного колодца из вертикальных сборных ж.б панелей в период его возведения на поверхности: а - снаружи; б- изнутри

б

В связи с тем, что сборные колодцы из тонкостенных панелей имеют незначительный вес их опускают в тиксотропной рубашке либо с применением антифрикционных покрытий, чтобы преодолеть силы трения грунта по боковой поверхности колодца. Глинистая суспензия, заполняет пространство между стенкой колодца и грунтом толщиной 150 мм над уступом ножа, служит смазкой и сводит к минимуму силы трения, возникающие при погружении выше уступа ножа. До начала опускания колодца по его периметру устраивается специальная форшахта, в которую заливается первоначальная порция тиксотного раствора. Конструкция форшахты приведена на рис. 3.12 а

Чтобы удержать тиксотропную суспензию в полости у стены колодца и не допустить ее прорыва по нож, на наружном уступе стены устраивают замок состоящий из 3-х слоев транспортерной ленты, закрепленной болтами. (рис. 3.12 б)

При погружении колодцев в глинистые грунты заполнение полости рубашки производят заливкой суспензии сверху в форшахту, в песчаных грунтах подачу раствора производят в нижнюю зону над замком по инъекционным трубам.

После возведения форшахты и устройства замка на уступе приступают к опусканию сооружения.

Рис. 3.12. Конструкция форшахты (а) и замка для удержания тиксотропного раствора (б): 1- стена колодца; 2- металлическая форшахта; 3- полость с тиксотропным раствором;

4- мятая глина; 5- замок из трех слоев транспортной ленты; 6- опорное кольцо форшахты;

7- болт.