31. Опалубка монолітних конструкцій: види, способи влаштування, ефективність.
Опалубка виготовляється на заводах будівельної індустрії, а в ряді випадків і на машинобудівних заводах і комплектно поставляється на будівельний майданчик. Зважаючи на великий різновид монолітних конструкцій та умови їх влаштування, використовують різноманітні опалубки (рис. 3.1-3.4), одна з яких у конкретних умовах використання може бути найбільш ефективною у порівнянні з іншими. Опалубні роботи складають 40 % трудомісткості, 10…20 % вартості, тому вибору найбільш ефективного виду опалубки треба приділяти багато уваги.
Опалубка являє собою формотвірну тимчасову конструкцію, яка забезпечує улаштування бетонної чи залізобетонної конструкції заданих розмірів і форми. Тому від виду, конструкції та якості опалубки значною мірою залежить якість одержаної в ній бетонної конструкції, а також її вартість. Одними з головних вимог до опалубки є її міцність, стійкість, можливість легкого збирання та розбирання. Для зниження адгезії її поверхні з бетоном використвують спеціальні мастила, які являють собою ретельно змішані нафтобітумні емульсії з різними домішками.
Класифікують опалубки за різноманітними параметрами. Головні з них: спосіб використання, одно- чи багаторазове використання.
Одноразове використання неефективне, тому така опалубка застосовується рідко і тільки для унікальних споруд; як правило, її роблять незнімною із залізобетонних або металевих елементів, щоб використати її безпосередньо в конструкції.
Опалубка багаторазового використання застосовується частіше. Вона інвентарна, складається з окремих елементів – щитів, з яких легко збирається конструкція заданої форми (див. рис.3.1). Частіше це розбірно-переставна, яка після кожного використання розбирається на більші чи менші елементи, а після очищення та змазування переставляється в нове місце, а там збирається знову.
Рис. 3.1. Опалубка колон, ребристого перекриття, прогонів і стін: а ‑ опалубка колони з інвентарних елементів; б ‑ те саме, з дощок; в ‑ опалубка балки і плити ребристого перекриття; г ‑ те саме, прогону і балок; д ‑ переріз опалубки прогону; е ‑ металева опалубка колони і прогону; є ‑ міжповерхові стояки підтримувальних риштувань; ж ‑ опалубка стіни з уніфікованих щитів; 1, 21 ‑ інвентарні щити; 2 ‑ риштування; 3 ‑ короб колони; 4 ‑ хомути; 5 ‑ оголовок стояка; 6 ‑ притискні дошки; 7 ‑ підкружальні дошки; 8 ‑ кружала; 9 ‑ фризові дошки; 10 ‑ бокові щити; 11 ‑ дно короба; 12 ‑ щити опалубки плити; 13 ‑ стяжка; 14 ‑ схватка; 15, 20 ‑ стояки; 16 ‑ забетоноване перекриття; 17 ‑ лаги під стояки; 18 ‑ розшивний брус; 19 ‑ перекриття, що бетонується; 22 ‑ елементи кріплення
Щоб зменшити трудомісткість, стараються мати щити чи навіть блоки (об’ємні елементи) якомога більших розмірів, які краном переставляють і монтують у новому місці (див. рис.3.2).
Рис. 3.2. Блок-форми та об'ємно-переставна опалубка: а ‑ жорстка нерознімна блок-форма фундаментів; б ‑ складна блок-форма з елементів дрібнощитової уніфікованої опалубки; в ‑ об'ємно-переставна опалубка; 1 ‑ опалубка східців; 2 ‑ форма підколонника; 3 ‑ монтажні петлі; 4 ‑ кронштейн для обпирання домкратів; 5 ‑ елементи кріплення; 6 ‑ схватки; 7 ‑ опалубка маяків; 8 – центральна вставка; 9 ‑ Г-подібний щит; 10 ‑ шарнірний розпалубний механізм; 11 ‑ регулювальний підкіс; 12 ‑ гвинтовий домкрат; 13 ‑ котки; 14 ‑ щит торцевої стіни; 15 ‑ риштування
Для окремих видів споруд ефективні пересувні опалубки, які збираються один раз і в такому вигляді пересуваються у міру бетонування до його закінчення. Із цього виду опалубки виділяють два підвиди: ковзана, яка переміщується при безпосередньому контакті з ущільненою бетонною сумішшю, і котюча (див. рис.3.3).
Рис. 3.3. Підйомно-переставна, котюча, ковзна та пневматична опалубки: а ‑ підйомно-переставна опалубка; б ‑ горизонтально-переміщувана (котюча) опалубка для бетонування стін; в ‑ те саме, тунелів; г ‑ ковзна опалубка, розріз; д ‑ те саме, розміщення в плані під час бетонування круглих та прямокутних споруд; е ‑ схема гідравлічного домкрата; є ‑ пневматична опалубка; 1 ‑ стіна, що бетонується; 2 ‑ щит опалубки; 3 ‑ механізм радіального переміщення; 4 ‑ робочий настил; 5 ‑ підвісні зовнішні риштування; 6 ‑ те саме, внутрішні; 7 ‑ підйомник; 8 ‑ зовнішні риштування; 9 ‑ напрямні стояки; 10 ‑ з'єднувальна балка; 11 ‑ лебідка вертикального приводу щитів опалубки; 12 ‑ вібробункер; 13 ‑ драбина; 14 ‑ привід горизонтального переміщення; 15 ‑ рейкова колія; 16 ‑ тюбінги; 17 ‑ гідроізоляція; 18 ‑ гідроциліндр; 19 ‑ гідравлічний домкрат; 20 ‑ домкратна рама; 21 ‑ домкратний стрижень; 22 ‑ отвір для вертикальних комунікацій; 23 ‑ верхній затискний пристрій; 24 ‑ пружина; 25 ‑ поршень; 26 ‑ нижній затискний пристрій; 27 ‑ захисна трубка; 28 ‑ оболонка пневмоопалубки; 29 ‑ фундамент; 30 ‑ клапан для впускання повітря; 31 ‑ те саме, для випускання; 32 ‑ арматура; 33 ‑ набризкування бетонної суміші: І... IV ‑ послідовність спорудження конструкції в пневматичній опалубці з набризкуванням бетонної суміші
Котюча опалубка після затвердіння бетону відривається від нього, перекочується в зібраному вигляді на нове місце і там знову встановлюється в проектне положення. Ковзана опалубка застосовується, як правило, для бетонування високих вертикальних споруд, а котюча – протяжних горизонтальних.
За видом матеріалу застосовують опалубку дерев’яну, дерево-металеву, залізобетонну, армоцементну, синтетичну. Дерев’яна опалубка з водостійкої фанери найкраща, бо має хорошу гладку поверхню, легка в роботі, тому може забезпечити хорошу поверхню та якість в цілому за умови низьких витрат праці. Металева ‑ найбільш довговічна, але за умови хорошого догляду, головним чином, своєчасної очистки та змазки перед кожним циклом використання.
Технологія встановлення та зняття опалубки залежить від її конструкції. Вона повинна детально розроблятися в технологічній карті та затверджуватися головним інженером підрядної організації, а коли необхідно – узгоджуватися з авторами проекту.
Уніфікована розбірно-переставна опалубка влаштовується з попередньо зібраних із дрібних уніфікованих плоских щитів потрібних розмірів залежно від форми конструкції, площею до 35 м2. Спочатку на опорних елементах встановлюється днище. На ньому або на підготовленій основі (для фундаментів) чи раніше влаштованих перекриттях або інших елементах розмічаються осі та місцеположення бокових щитів. По одній із сторін установлюються в проектне положення бокові щити та надійно закріплюються. Потім монтується арматура та закладні деталі в проектне положення із закріпленням і забезпеченням захисного шару бетону. Після цієї операції монтується другий боковий щит і надійно закріплюється в проектному положенні. Правильність монтажу і надійного закріплення в проектному положенні опалубки та арматури ретельно перевіряється відповідальним за виконання робіт (майстром або виконробом), а також представниками авторського нагляду та замовника. Результати перевірки заносяться в акт на скриті роботи, тільки після підписання якого всіма вищепереліченими представниками дозволяється виконувати бетонування.
Розпалублення дозволяє тільки виконроб, а особливо відповідальних конструкцій ‑ головний інженер підрядної організцаії після досягнення бетоном необхідної міцності, як правило, не менше 70 %, а для особливо відповідальних конструкцій – 100 % проектної міцності. Розпалублення ведеться в зворотному порядку, опорні елементи дозволяється знімати після повної перевірки набраної міцності бетону в конструкції.
Об’ємно-переставна опалубка (див. рис. 3.2,в) виготовляється під конкретне об’ємно-планувальне рішення, частіше житлових будинків. Вона являє собою складний механізм із закріпленням на жорсткій рамі за допомогою шарнірів і домкратів жорстких щитів опалубки стін, а часто – і перекриття. Після підготовки та змазування щитів блок розміром на кімнату краном установлюється на перекриття та закріплюється на ньому. За допомогою домкратів шарнірно закріплені вертикальні та горизонтальні щити встановлюються в проектне положення та надійно фіксуються. Після установки армокаркасів, пустото- та прорізоутворювачів краном навішуються та фіксуються в проектному положенні надвірні щити. Бетонування проводиться також після перевірки правильності установки опалубки та арматури. Після набору бетоном необхідної міцності за допомогою домкратів щити опалубки відриваються від затверділого бетону. Опалубка збирається в транспортне положення. Залежно від конструкції вона через відкритий зовнішній отвір або отвір у перекритті краном виймається та після очищення, змазування знову встановлюється в проектне положення. При використанні таких блоків продуктивність праці під час установки опалубки зростає в декілька разів у порівнянні з опалубкою із дрібнощитових елементів при високій якості за рахунок гладкої поверхні щитів і високої точності установки опалубки в проектне положення та надійного її закріплення.
Ковзна опалубка монтується на підготовленому нульовому циклі високих будівель та споруд (див. рис. 3.3,г,д,е). Вона являє собою жорстку просторову конструкцію розміром на всю споруду з утвореними між внутрішніми та зовнішніми щитами опалубки полостями для влаштування внутрішніх і зовнішніх стін будівлі чи споруди з надійним настилом для розташування робітників та необхідних матеріалів і оснащення. Вся конструкція опалубки, яка навішена на спеціальні рами, закріплюється також через домкрати на домкратні стержні, які в свою чергу вставляються в бетон стін, які формують.
Бетонна суміш подається в полості формоутворюючої опалубки стін, ущільнюється, у міру їх нарощування опалубка за допомогою домкратів поступово піднімається, ковзаючи по свіжосформованій бетонній суміші. На нижньому ярусі настилу робочі додатково заглажують свіжосформовану бетонну суміш, яка звільняється по мірі переміщення опалубки. Найважливішою перевагою ковзної опалубки є її відносно невелика матеріалоємність (висота щитів 1…1,5 м), низькі витрати праці на складання та демонтаж (один раз на весь період бетонування всієї споруди), її чистку та змащування. Але ця технологія потребує чіткої організації робіт без перерв (цілодобово), бо опалубка повинна переміщуватися у заданому темпі безперервно до початку схвачування свіжоукладеної бетонної суміші. Тому в разі змушених технологічних зупинок з будь-яких причин опалубку треба переміщувати хоча б вгору-вниз (на місці).